목성이 별으로 바뀌면 지구에 어떤 영향이 있을까요?

Clarke의 책 2010에서, 모놀리스와 그 형제들은 목성을 별명으로 불리는 작은별로 바 꾸었습니다 Lucifer. 우리가 미래에 어떤 마법의 모 놀리식이 나타나지 않을 것이라는 사실을 무시하고, 목성이 별으로 바뀌면 지구에 어떤 영향을 미칠까요?

가장 가깝고 먼 거리 :

지구의 "뒷면"은 루시퍼의 빛으로 얼마나 밝습니까?

작은 별이 지구에서 얼마나 많은 열을 생성합니까?

우리가 태양 뒤를 돌아 다닐 때 실제로 며칠 또는 몇 달이 될까요?

루시퍼와 태양이 지구의 같은 쪽에서 빛날 때 지구의 태양 쪽이 얼마나 더 밝을까요?

시작하기 전에 나는 그 질문의 불가능성에 근거하여 그 질문을 비판했음을 인정할 것이다. 그러나 나는 다른 설득을 받았다. 사용 된 것과는 완전히 다른 공식을 기반으로 계산을 시도합니다. 나는 그것을 해결하면서 나와 함께 머물기를 바랍니다.

루시퍼 (Lucifer)가 주 계열성 별이된다고 상상해 보자. 실제로 이것을 저 질량 붉은 왜성이라고하자. 주 계열성 별은 질량-휘도 관계를 따릅니다.

$$\frac{L}{L_\odot} = \left(\frac{M}{M_\odot}\right)^a$$

여기서 과 은 별의 광도와 질량이고, 와 는 태양의 광도와 질량입니다. 인 별의 경우 의 값은 2.3입니다. 이제 우리는 목성의 질량 ( kg)을 태양의 질량 ( kg)과 광도 ( ) 뿐만 아니라 공식에 와트), 우리는 얻을$L$$M$$L_\odot$$M_\odot$$M < 0.43M_\odot$$a$$1.8986 \times 10 ^{27}$$1.98855 \times 10 ^ {30}$$3.846 \times 10 ^ {26}$

$$\frac{L}{3.846 \times 10 ^ {26}} = \left(\frac{1.8986 \times 10 ^ {27}}{1.98855 \times 10 ^ {30}}\right)^{2.3}$$

이것은

$$L = \left(\frac{1.8986 \times 10 ^ {27}}{1.98855 \times 10 ^ {30}}\right)^{2.3} \times 3.846 \times 10 ^ {26}$$

그런 다음이된다

$$L = 4.35 \times 10 ^ {19}$$

이제 우리는 지구에서 본 루시퍼의 명백한 밝기를 알아낼 수 있습니다. 이를 위해서는 공식이 필요합니다

$$m = m_\odot - 2.5 \log \left(\frac {L}{L_\odot}\left(\frac {d_\odot}{d}\right) ^ 2\right)$$

$m$$m_\odot$$d_\odot$$d$$m = -26.73$$d(s)$$d$

$$m = -6.25$$

태양보다 훨씬 덜 밝습니다 이제 목성이 태양에서 가장 멀리 떨어져있을 때 ~ 6.2AU 떨어져 있습니다. 우리는 플러그 것을 공식으로하고, 발견

$$m = -5.40$$

물론 여전히 희미합니다-물론 목성은 태양에 의해 완전히 막힐 것입니다. 그래도 지구에서 멀리 떨어진 목성의 크기를 찾기 위해 위 공식을 다음과 같이 변경할 수 있습니다.

$$m = -26.73 - 2.5 \log \left(\frac {4.35 \times 10 ^ {19}}{3.846 \times 10 6 {26}}\left(\frac {1}{d}\right) ^ 2\right)$$

비교하면 달의 평균 겉보기 등급은 -12.74로 루시퍼보다 훨씬 밝습니다. 물론 육체의 겉보기 크기는 달의 이동에 의해 목성이 변할 수 있지만 최적의 값입니다.

위의 계산은 실제로 귀하의 질문의 대부분에 대한 답변은 아니지만 약간 도움이되기를 바랍니다. 어딘가에 실수를했다면 제발 정정 해주세요 LaTeX는 결코 내 모국어가 아니며, 무언가 잘못되었을 수 있습니다.

이게 도움이 되길 바란다.

편집하다

루시퍼와 태양의 결합 된 밝기는 태양 광선과 루시퍼 광선의 각도에 따라 달라집니다. 지구 축의 기울기로 인해 계절이 어떻게 다른지 기억하십니까? 더해진 열은 지구와 루시퍼의 축이 서로에 대해 기울어지는 것과 관련이 있습니다. 나는 당신에게 수치 결과를 줄 수는 없지만, 나는 이것을 쓰고있는 것처럼 지금보다 너무 뜨겁지 않기를 바랍니다.

두 번째 편집

이 페이지 어딘가의 주석에서 말했듯이 대량 발광 관계는 실제로 주 계열 별에만 적용됩니다. 루시퍼가 메인 시퀀스에없는 경우. . . 글쎄, 내 계산 중 어느 것도 옳지 않을 것입니다.

불가능하다면 재미있는 질문이라고 생각합니다. 목성을 멀리 떨어진 실용주의로 바꾸는 유일한 방법은 질량을 더하는 것입니다. 에너지 출력이 매우 제한된 갈색 왜성을 무시하고 적색 왜성을 얻으려면 적어도 75-80 정도의 목성 질량을 추가해야합니다. (24,000 이상의 지구 질량). 상당한 비율의 수소를 첨가하고 싶지만 일부 바위 파편은 혼합물에 해를 끼치 지 않습니다.

어쨌든 불가능한 일이 있다고 가정하면 고려해야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 더 큰 중력 (75-80 배)은 모든 행성의 궤도를 크게 바꿀 것입니다. 정확히 얼마나 어려운지를 예측하지만 훨씬 더 많은 질량과 행성 궤도, 확실히 모든 내부 궤도는 훨씬 더 흔들리고 일부는 궤도에서 완전히 빠져 나올 수 있으며, 아마도 태양계 밖으로 던져 질 수 있습니다.

목성에 가까운 행성이 가장 큰 영향을받을 것이라고 생각할 수도 있지만, 실제로는 다른 것보다 갯벌 동기화와 더 관련이 있습니다. 4 개의 내부 행성 중 하나라도 새로운 궤도에 진입 할 수 있습니다. 또한 목성과 공진하여 지구의 궤도가 길어짐에 따라 빙하기 / 얼음 녹는주기가 증가 할 수 있습니다. 정확한 답변은 어렵고, 이러한 일들 중 어느 것도 1 궤도를 넘지 않지만 시간이 지남에 따라 일어날 것입니다. 목성이 붉은 왜성이되면 모든 내부 행성과 아마도 토성에 대한 궤도 변화가 불가피 할 것입니다. 토성이 지구와 더 가까워지면서 화성과 목성 사이의 궤도로 끌려 가거나 수성은 지구를 지나쳐 나왔다고 상상해보십시오. 우리를 때리지 않을 확률은 있지만 우리는 계속 주시하고 싶을 것입니다.

http://en.wikipedia.org/wiki/Stability_of_the_Solar_System#Mercury.E2.80.93Jupiter_1:1_resonance

두 번째로 고려해야 할 것은 자성과 태양 플레어입니다. 어린 별들은 별이 형성 될 때 각 운동량의 보존으로 인해 매우 빠르게 회전하는 경향이 있으며, 이것은 우리가 태양으로부터 얻는 것보다 훨씬 더 큰 자기장과 거대한 태양 플레어를 생성합니다. 태양보다 태양보다 4 배 더 작은 작은 적색 왜성이 걱정할 태양 플레어를 만들 수 있다고 생각하는 것은 이상하지만 가능합니다. 이것이 일어나려면 높은 각 운동량이 필요한지 여부는 확실하지 않지만, 태양보다 스타 쥬피터에서 더 큰 태양 플레어를 볼 수 있습니다.

http://en.wikipedia.org/wiki/Flare_star

밝기, 열 및 가시성이 위에 설명되었지만 그 부분을 다룰 것입니다. -6.25의 밝기는 금성보다 5-6 배 밝고 밤에 볼 수 있습니다. 금성은 최대 암흑에서 보이지 않으므로 하늘의 다른 별 / 행성보다 훨씬 밝습니다. 달보다 밝습니다. 달빛으로 주변의 사물을 볼 수있는 방식으로 그 별의 빛만으로는 길을 갈 수 없었습니다. 그러나 숫자를 실행하면 그보다 약간 밝을 것이라고 생각합니다.

질량 대 광도는 3.5의 거듭 제곱으로 추정됩니다. 따라서 적색 왜성 질량이 80 명입니다. 그것은 0.076 태양입니다. 0.076 ^ 3.5 = 약 1 / 8,000, 따라서 가장 가까운 지점에서 4.2 배 (광장의 제곱), 1/8000 번째 밝은 거리에서 태양으로부터 얻는 빛의 1 / 140,000 배를보고 있습니다. 초기 단계의 그것보다 적고 작은 별이 떨어지는 경향이 있으므로 야구장 추정치로 태양의 겉보기 밝기를 1 / 200,000-1 / 300,000로 추정합니다. 지구를 전혀 데우기에 충분하지는 않지만 태양의 약 1 / 400,000 인 보름달보다 여전히 밝습니다. 그것은 당신의 길을보기에 충분한 빛 일 것이지만, 나는 그것을 읽으려고하지 않을 것입니다. 또한 분명히 붉은 빛이 될 것입니다.

마지막으로 크기-80 %의 목성 질량의 붉은 왜성 별은 실제로 중력으로 인해 목성보다 약간 작으므로 행성처럼 보일 것입니다. 하늘의 점이 아니라 거의 점이지만, 보름달과 빨강. 낮에도 볼 수있을 정도로 밝습니다. 나는 당신의 눈을 보거나 다치게 할 것이라고 생각하지 않지만, 멀리서 작은 밝은 빨간색 손전등처럼 빛날 것입니다.

http://www.space.com/21420-smallest-star-size-red-dwarf.html

스타 쥬피터가 마음에 들지 않습니다. 이 작업을 계획하지 마십시오. :-)

목성이 태양으로가는 것이 불가능 함을 무시 함 :

목성은 에너지 출력 측면에서 태양의 복제물로 바뀐다 고 가정합니다. 지구로 전달되는 에너지는 제곱 법을 따릅니다. 목성은 태양보다 지구에서 최대 4 배 더 멀리 있기 때문에 목성은 태양이 공급하는 에너지의 최대 1/16을 6 % 이상 증가시켜 지구에 공급할 것입니다. 대부분.

아펠 리온과 페리 헬리온 사이의 비교에 따르면, 태양-지구 거리는 약 1 억 4 천 1 백만 킬로미터에서 약 1 억 5 천 1 백만 킬로미터로 증가합니다. 이는 계절에 따른 에너지 입력 변화가 약 7 %임을 의미하며 매년 경험하고 있습니다.

실제로 목성은 우리가 어떻게 든 시작할 수 있다면 항성 발화를 시작하거나 그것을 유지하기에 충분한 질량을 가지고 있지 않습니다.

가장 작은 별조차도 희미한 붉은 빛을 내기 위해 목성 질량의 80-90 배 정도가 필요할 것입니다.

갈색 왜성 프로토 스타가 되더라도 목성은 최소한 10 배 정도의 대량 증가가 필요합니다.

목성이 별이 필요한 여분의 덩어리를 제공하기 위해 무언가와 충돌하지 않는 한 루시퍼는 단순히 불가능합니다. 그러면 어둠 속에서 빛나는 홍조와 같이 기껏해야 아주 희미합니다.

그러나 하나는 꿈을 꿀 수 있습니다.

:)

1. 지구 간 거리 : 1AU
2. 지구-주피터 거리 (함께) : 4AU

따라서 루시퍼는 태양이 가까울수록 (4 배 더 먼 경우) 태양보다 4 배 더 멀고 동시에 1000 배 더 작아집니다 . 이것은 하늘의 작은 지점에 보름달보다 약 40 배 더 많은 빛입니다.