태양이 더 커지지 만 광도를 유지한다면 지구가 더워 지거나 더 추워 집니까?

최근의 질문 태양이 더 크지 만 더 차갑다면 지구는 더 뜨겁거나 차갑습니까? 물었다 – 태양이 더 크고 시원해지면 지구가 뜨거워 지거나 차가워 질까. 그에 대한 대답은 주로 최종 광도에 달려 있다고 생각합니다.

그러나 내가 여기서 (가설 적으로) 알고 싶은 것은 태양이 커지고 유효 온도가 낮아져서 광도가 변하지 않는 것입니다 . 그것이 지구의 평형 온도에 어떻게 영향을 미칠까요? 나는 그 해답이 지구의 알베도의 파장 의존성, 방사율 및 대기 흡수와 관련이 있다고 생각합니다.

덜 가설적인 또 다른 방법으로, 지구와 같은 행성을 다양한 온도의 별과 다른 거리에두면 대기의 상단에서 총 플럭스 사건이 동일하게 유지됩니다. 그 행성은 비교?

the-sun earth

— 롭 제프리스
소스

를 215만큼 증가 시키면 지구는 태양 표면에있게됩니다. 면적은 46,200 배 증가합니다. 광도를 유지하기 위해

R_{⊙}

$R_\odot$

T^{4}

$T^4$ 같은 요소만큼 감소해야하므로 120ºC가되며이 경우 지구는 더워집니다.

— pela

@Pela 니스 하나. 그것은 내가 생각한 것이 아닙니다. 지구-태양과 지구의 차이점은 예를 들어 M- 난쟁이에 훨씬 가깝습니다. 몇 가지 요인이 있습니다.

— Rob Jeffries

네 알 겠어요

— pela

나는 당신이 같은 것을 요구한다고 가정합니다.

T_{p}^{4} = \frac{r_{s}^{2} T_{s}^{4}}{4 (1 - α) a_{p}^{2}} = \frac{(1 - α) E_{a b s a t p}}{σ A_{e m i t, p}}

$T_{p}^{4} = \frac{ r_{s}^{2} T_{s}^{4} }{ 4 \left( 1 - \alpha \right) a_{p}^{2} } = \frac{ \left( 1 - \alpha \right) \ E_{abs \ at \ p} }{ \sigma \ A_{emit, p} }$ (내가 이미 알고 있음)? 나는 알베도 용어로 인해 일차적 인 차이가 발생한다는 데 동의하는 경향이 있습니다.

α

$\alpha$ , 및 가능하게는 방사율 항 (상기에 포함되지 않음)은 파장 / 주파수에 의존한다.

— honeste_vivere

당신은 도전적으로 더 많은 질문을해야합니까?

— 좋은 트롤을 뮤즈하십시오.

답변:

지구가 여전히 단위 시간당 동일한 총 에너지를 가로 채기 때문에 온도가 동일하게 유지되기 때문에 태양이 더 커졌을 때 (상대적으로 작은 요소, 몇 번 말하면) 현재 광도를 유지한다면 첫 번째 근사치입니다. 일정한 광도는 지구와 태양으로부터의 거리에서 일정한 강도를 제공합니다 (강도는 단위 시간의 에너지 교차 단위 면적). 이는 지구가 가로채는 총 태양 에너지가 동일하게 유지됨을 의미합니다.

그러나이 시나리오에서는 태양의 색이 변하고 주파수에 의존하는 지구의 반사율로 인해 2 차 효과를 얻게되므로 흡수되지 않고 반사되는 입사 에너지의 비율이 변하게되어 온도가 변하게됩니다. 온도가 증가하면 구름이 많아 져 반사율이 높아 지므로 어느 방향으로 갈지는 말하기 어렵습니다 ...

— 콘래드 터너
소스

콘래드, 나는이 모든 것을 알고 있었다. 온도가 변화하는 방식과 이유를 알고 싶습니다.

— Rob Jeffries

그렇다면 천문학에 관한 질문이 아니라 기후학에 관한 질문입니다.

— 콘래드 터너

기후학이 관련 될 수 있습니다. 구름 형성이 중요하지 않은 것 같습니다. 다른 스펙트럼 유형의 별 주위에 거주 가능 구역의 위치에 관한 문제는 가장 분명한 주제입니다.

— Rob Jeffries

가장 중요한 문제는 대기의 불투명성입니다. 왜냐하면 나는 지구의 단단한 표면의 온도에 관한 문제라고 생각하기 때문입니다. 대기의 불투명도는 /physics/135260/can-someone-explain-to-me-the-concept-of-atmosphere-opacity 에서 볼 수 있습니다 . 여기서 "무지개" 태양으로부터의 최대 열유속은 대기의 불투명도에서 일종의 구멍에 부딪칩니다. 그것은 지구에 상당한 온난화 효과가 있으며 온실 효과에 의해 악화됩니다. 햇빛이 적외선에 더 들어간 경우 그래프는 대기 중 더 많은 양이 차단 될 것임을 보여줍니다. 확실히 2 배는 아니지만 표면이 상당히 차갑게됩니다.

의심 할 여지없이 M 왜소한 것들이 가장 많은 주 계열성이므로 인생에 흥미가 있기 때문에 문제는 관심을 넘어서는 것 이상입니다. M 난쟁이 근처에서 생명체를 가지려면 행성이 지구보다 태양에 더 가까워 야하지만 행성을 더 가깝게 이동하고 별을 축소하고 냉각시키는 효과는 지구를 원래 위치로 떠나 별을 더 시원하게 만드는 것과 비슷합니다 그리고 더 큰. 따라서 습한 대기의 대기 불투명도의 특성은 M 난쟁이 주변의 삶에 대한 전망을 이해하는 데 큰 의미가 있어야합니다.

— 켄 G
소스