จะเกิดผลกระทบอะไรบนโลกถ้าดาวพฤหัสกลายเป็นดาวฤกษ์

ในหนังสือของคล๊าร์ค 2010, Luciferหินใหญ่ก้อนเดียวและพี่น้องหันดาวพฤหัสบดีเข้าสู่ดาวขนาดเล็กชื่อเล่น หากไม่สนใจความจริงที่ว่าเราจะไม่มีเสาหินวิเศษปรากฏขึ้นในอนาคตของเราผลกระทบที่เกิดขึ้นบนโลกจะเป็นอย่างไรถ้าดาวพฤหัสกลายเป็นดาวฤกษ์

ที่ใกล้ที่สุดและไกลที่สุด:

"ด้านหลัง" ของโลกจะสว่างด้วยแสงของลูซิเฟอร์ได้อย่างไร?

ดาวตัวเล็ก ๆ จะสร้างความร้อนได้มากแค่ไหนบนโลก?

เราจะมีคืนกี่วันหรือหลายเดือนเมื่อเราวนเวียนอยู่หลังดวงอาทิตย์?

ดวงอาทิตย์จะส่องสว่างเท่าไรในโลกเมื่อลูซิเฟอร์และดวงอาทิตย์ส่องแสงในด้านเดียวกันของดาวเคราะห์

ก่อนที่ฉันจะเริ่มฉันจะยอมรับว่าฉันได้วิจารณ์คำถามตามความเป็นไปไม่ได้ อย่างไรก็ตามฉันได้รับการชักชวนอย่างอื่น ฉันจะพยายามทำการคำนวณตามสูตรที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกว่าที่ฉันคิดว่าใช้ไปแล้ว ฉันหวังว่าคุณจะอยู่กับฉันเมื่อฉันทำงานออกมา

ลองนึกภาพว่าลูซิเฟอร์กลายเป็นดาวลำดับหลัก - อันที่จริงเราเรียกมันว่าดาวแคระแดงมวลต่ำ ดาวตามลำดับหลักปฏิบัติตามความสัมพันธ์ระหว่างมวลและความส่องสว่าง:

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

ที่และMคือความส่องสว่างและมวลของดาวและL ⊙และM ⊙และความส่องสว่างและมวลของดวงอาทิตย์ สำหรับดาวกับM < 0.43 M ⊙ , ใช้เวลาค่าของ 2.3 ตอนนี้เราสามารถต่อมวลของดาวพฤหัสบดี ( 1.8986 × 10 27กก.) ลงในสูตรได้เช่นเดียวกับมวลของดวงอาทิตย์ ( 1.98855 × 10 30กิโลกรัม) และความส่องสว่าง ( 3.846 × 10 26วัตต์) และเราได้$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}$

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

สิ่งนี้จะกลายเป็น

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

ซึ่งกลายเป็น

วัตต์

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

ตอนนี้เราสามารถคำนวณความสว่างที่ชัดเจนของลูซิเฟอร์ได้ดังที่เห็นจากโลก สำหรับสิ่งนั้นเราต้องการสูตร

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

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

$$m = -6.25$$

ซึ่งสว่างน้อยกว่าดวงอาทิตย์มาก ตอนนี้เมื่อดาวพฤหัสอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดจะอยู่ห่างออกไป ~ 6.2 AU เราเสียบมันเข้ากับสูตรแล้วค้นหา

$$m = -5.40$$

ซึ่งยังคงมืดลง - แม้ว่าแน่นอนดาวพฤหัสบดีจะถูกบล็อกโดยดวงอาทิตย์ ถึงกระนั้นสำหรับการค้นหาขนาดของดาวพฤหัสบดีที่ชัดเจนจากระยะไกลจากโลกเราสามารถเปลี่ยนสูตรข้างต้นเป็น

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

จากการเปรียบเทียบดวงจันทร์สามารถมีขนาดเฉลี่ยเท่ากับ -12.74 ที่พระจันทร์เต็มดวงซึ่งสว่างกว่าลูซิเฟอร์มาก แน่นอนขนาดของทั้งสองวัตถุสามารถแน่นอน - การเปลี่ยนแปลง - ดาวพฤหัสบดีโดย transits ของดวงจันทร์ของมัน - แต่สิ่งเหล่านี้เป็นค่าที่ดีที่สุด

ในขณะที่การคำนวณข้างต้นไม่ได้ตอบคำถามส่วนใหญ่ของคุณฉันหวังว่ามันจะช่วยได้บ้าง และโปรดแก้ไขฉันถ้าฉันทำผิดพลาดที่ไหนสักแห่ง LaTeX ไม่ได้เป็นภาษาแม่ของฉันและฉันอาจมีบางอย่างผิดปกติ

ฉันหวังว่านี่จะช่วยได้.

แก้ไข

ความสว่างรวมของลูซิเฟอร์และดวงอาทิตย์จะขึ้นอยู่กับมุมของรังสีดวงอาทิตย์และรังสีของลูซิเฟอร์ จำได้ไหมว่าเรามีฤดูกาลที่แตกต่างกันอย่างไรเนื่องจากความเอียงของแกนโลก? ความร้อนที่เพิ่มเข้ามานั้นเกี่ยวข้องกับการเอียงของแกนโลกและลูซิเฟอร์เมื่อเทียบกับแกนอื่น ฉันไม่สามารถให้ผลลัพธ์ที่เป็นตัวเลขแก่คุณได้ แต่ฉันสามารถเพิ่มได้ว่าฉันหวังว่ามันจะไม่ร้อนไปกว่าตอนนี้อย่างที่ฉันเขียนนี่!

แก้ไขที่สอง

อย่างที่ฉันได้กล่าวไว้ในความเห็นที่ใดที่หนึ่งในหน้านี้ความสัมพันธ์ระหว่างมวลและความส่องสว่างนั้นใช้ได้กับดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักเท่านั้น ถ้าลูซิเฟอร์ไม่ได้อยู่ในฉากหลัก . . ถ้าอย่างนั้นการคำนวณของฉันจะไม่ถูกต้อง

ฉันคิดว่ามันเป็นคำถามที่สนุกถ้าเป็นไปไม่ได้ วิธีเดียวที่จะทำให้ดาวพฤหัสกลายเป็นดาวฤกษ์ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ในระยะไกลคือการเพิ่มมวลของมัน การไม่ใส่ใจกับดาวแคระน้ำตาลที่มีข้อ จำกัด ด้านพลังงานมากเพื่อให้ได้ดาวแคระแดงไปคุณจะต้องเพิ่มมวลอย่างน้อย 75-80 ดาวพฤหัส (มีมวลโลกมากกว่า 24,000 นิดหน่อย) คุณต้องการเพิ่มเปอร์เซ็นต์ไฮโดรเจนที่พอใช้ แต่เศษหินบางก้อนจะไม่กระทบการผสม

อย่างไรก็ตามสมมติว่าเป็นไปไม่ได้มีหลายสิ่งที่ต้องพิจารณา แรงโน้มถ่วงที่มากขึ้น (75-80 ครั้ง) จะเปลี่ยนวงโคจรดาวเคราะห์ทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ การทำนายว่ายากอย่างไร แต่มวลที่มากขึ้นและดาวเคราะห์โคจรรอบวงโคจรทั้งหมดแน่นอนจะสั่นสะเทือนมากขึ้นและบางส่วนอาจถูกดึงออกมาจากวงโคจรของพวกมันอย่างสมบูรณ์น่าจะถูกโยนออกจากระบบสุริยะ

คุณอาจคิดว่าดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวพฤหัสจะได้รับผลกระทบมากที่สุด แต่มันเกี่ยวข้องกับกระแสน้ำขึ้นน้ำลงมากกว่าสิ่งอื่นใด ดาวเคราะห์วงใน 4 ดวงใดก็ได้ที่สามารถถูกดึงเข้าสู่วงโคจรใหม่ คุณน่าจะเห็นวงโคจรของโลกยืดออกจากเสียงสะท้อนกับดาวพฤหัสบดีซึ่งอาจเพิ่มรอบอายุน้ำแข็ง / วัฏจักรการละลายน้ำแข็ง คำตอบที่แม่นยำนั้นยากและไม่มีสิ่งใดที่จะเกิดขึ้นได้มากกว่า 1 วงโคจร แต่เมื่อเวลาผ่านไปแน่นอน การเปลี่ยนแปลงวงโคจรของดาวเคราะห์ชั้นในทั้งหมดและบางทีดาวเสาร์ก็คงหนีไม่พ้นถ้าดาวพฤหัสกลายเป็นดาวแคระแดง ลองนึกภาพว่าดาวเสาร์ถูกดึงเข้ามาใกล้โลกมากขึ้นหรือไม่สู่วงโคจรระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดีหรือว่าดาวพุธถูกดึงออกมาจากโลก โอกาสที่มันจะไม่กระทบเรา แต่เราอาจต้องการจับตามัน

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

สิ่งที่สองที่ต้องพิจารณาคือสนามแม่เหล็กและเปลวสุริยะ ดาวฤกษ์อายุน้อยมักจะหมุนเร็วมากเนื่องจากการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมเมื่อดาวก่อตัวและสิ่งนี้สร้างสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่และเปลวสุริยะขนาดใหญ่ซึ่งใหญ่กว่าที่เราได้รับจากดวงอาทิตย์มาก มันแปลกที่คิดว่าดาวแคระแดงเล็ก ๆ ซึ่งอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ของเรา 4 เท่าเมื่อดวงอาทิตย์จะสร้างเปลวสุริยะขึ้นมาให้กังวล แต่ก็เป็นไปได้ ไม่ว่าจะต้องมีโมเมนตัมเชิงมุมสูงเพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้นฉันไม่แน่ใจ แต่เราสามารถเห็นเปลวสุริยะที่ใหญ่กว่าจากดาวพฤหัส - มากกว่าจากดวงอาทิตย์

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

ความสว่างความร้อนและการมองเห็นถูกปกปิดอยู่ด้านบน แต่ฉันจะแตะต้องมัน ความสว่างของ -6.25 จะสว่างกว่าวีนัส 5-6 เท่าและคุณจะเห็นมันในเวลากลางคืนวีนัสไม่เห็นในที่มืดมิดดังนั้นมันจะสว่างกว่าดาวฤกษ์อื่น ๆ ในท้องฟ้า แต่มีนัยสำคัญน้อยกว่า สว่างกว่าดวงจันทร์เช่นเดียวกับที่คุณไม่สามารถเดินไปด้วยแสงของดาวนั้นในแบบที่คุณสามารถเห็นสิ่งต่าง ๆ รอบตัวคุณในแสงจันทร์ แต่เมื่อฉันใช้ตัวเลขฉันคิดว่ามันจะค่อนข้างสว่างกว่านั้นเล็กน้อย

มวลต่อความส่องสว่างนั้นมีค่าเท่ากับ 3.5 - การประมาณอย่างรวดเร็วดังนั้นสมมติว่าดาวแคระแดงมีมวล 80 จูปิเตอร์ นั่นคือ 0.076 ดวงอาทิตย์ 0.076 ^ 3.5 = ประมาณ 1 / 8,000 ดังนั้น 4.2 เท่าไกลที่สุดที่จุดที่ใกล้ที่สุด (สี่เหลี่ยมจัตุรัส) 1 / 8000th สว่างเรากำลังดู 1 / 140,000 ครั้งแสงที่เราได้รับจากดวงอาทิตย์ - ไม่มาก และน่าจะน้อยกว่าในช่วงแรก ๆ และเนื่องจากดาวขนาดเล็กมีแนวโน้มที่จะตกลงดังนั้นให้ประมาณ 1 / 200,000 - 1 / 300,000 ความสว่างที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์ตามการประมาณสนามเบสบอล นั่นไม่เพียงพอที่จะทำให้โลกร้อน แต่ก็ยังสว่างกว่า (เล็กน้อย) ซึ่งเป็นความสว่างของดวงอาทิตย์ประมาณ 1 / 400,000 ดวง มันจะเบาพอที่จะเห็นทางของคุณ แต่ฉันไม่อยากลองอ่านมัน มันก็จะเป็นแสงสีแดงอย่างชัดเจน

ขนาดสุดท้าย - ดาวแคระแดงที่มีมวล 80 เท่าของดาวพฤหัสบดีจะเล็กกว่าดาวพฤหัสเล็กน้อยเนื่องจากความโน้มถ่วงดังนั้นมันจึงดูเหมือนดาวเคราะห์ - ไม่ได้เป็นจุดบนท้องฟ้า แต่เกือบจะเป็นจุดหนึ่ง แต่สว่างกว่า พระจันทร์เต็มดวงและสีแดง นั่นน่าจะสว่างพอที่จะเห็นในระหว่างวันเช่นกัน ฉันไม่คิดว่ามันจะยากที่จะมองหรือทำร้ายดวงตาของคุณ แต่มันจะส่องแสงเหมือนไฟฉายสีแดงสดใสเล็ก ๆ ในระยะไกล

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

ฉันไม่คิดว่าฉันชอบดาวพฤหัสบดี ไม่ได้วางแผนที่จะทำสิ่งนี้ :-)

การเพิกเฉยต่อสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ของดาวพฤหัสที่ไปสู่ดวงอาทิตย์:

สมมติว่าดาวพฤหัสบดีกลายเป็นคู่ของดวงอาทิตย์ในรูปของพลังงานที่ปล่อยออกมา พลังงานที่ส่งไปยังโลกตามกฎหมายผกผันสแควร์ เนื่องจากดาวพฤหัสบดีเป็นสิ่งที่ดีที่สุดซึ่งอยู่ห่างจากโลกมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 4 เท่าดาวพฤหัสจะส่งพลังงานโลกออกมาอย่างน้อย 1/16 ของพลังงานที่ดวงอาทิตย์ใช้เพื่อเพิ่มขึ้นมากกว่า 6% ที่ระดับ มากที่สุด

จากการเปรียบเทียบระหว่างเฟเฟอเรียนและระยะใกล้ดวงอาทิตย์ระยะทางของดวงอาทิตย์ - โลกเพิ่มขึ้นจากประมาณ 147 ล้านกิโลเมตรเป็นประมาณ 152 ล้านกิโลเมตร นี่หมายถึงการเปลี่ยนแปลงการป้อนพลังงานตามฤดูกาลประมาณ 7% ที่เราพบตอนนี้ทุกปี ...

ในความเป็นจริงดาวพฤหัสบดีมีมวลไม่มากพอที่จะเริ่มต้นการเผาไหม้ของดาวฤกษ์หรือรักษาไว้ถ้าเราสามารถเริ่มมันได้

แม้แต่ดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดก็ต้องการดาวพฤหัสประมาณ 80 ถึง 90 เท่าเพื่อที่จะเปล่งแสงสีแดงจาง ๆ

แม้จะเป็นดาวโปรโตแคระสีน้ำตาลดาวพฤหัสก็ต้องการมวลเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 10 เท่าหรือมากกว่านั้น

ลูซิเฟอร์นั้นเป็นไปไม่ได้เว้นแต่ดาวพฤหัสบดีจะชนกับบางสิ่งเพื่อให้มวลพิเศษที่มันจำเป็นต้องใช้ในการเป็นตัวเอกและจากนั้นมันก็จะเป็นดาวแคระแดงที่ดีที่สุดและค่อนข้างสลัวเหมือนเล็บแดงร้อนที่ส่องอยู่ในความมืด

แต่เราสามารถฝันได้

:)

1. ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ - โลก: 1AU
2. ระยะทาง Earth-Jupiter (ที่ข้อต่อ): 4AU

ดังนั้นลูซิเฟอร์จะเป็นครั้งที่สี่ไกลกว่าดวงอาทิตย์เมื่อมันเป็นสิ่งที่ใกล้ (หกครั้งเมื่อมันเป็นมากที่สุด) และในเวลาเดียวกันก็เป็นพันครั้งมีขนาดเล็ก แสงนี้มีความสว่างมากกว่าดวงจันทร์เต็มประมาณ 40 เท่าในจุดเล็ก ๆ บนท้องฟ้า