¿Qué problemas podrían surgir en la Tierra si Júpiter se convirtiera en una pequeña estrella?

Esto depende en gran medida de cómo Júpiter se convierte en una pequeña estrella.

Una estrella natural debe tener al menos 80J de masa. Si uno cambiara a Júpiter con un nuevo objeto 80 veces más masivo, los efectos gravitacionales en el sistema solar interno serían muy difíciles de predecir. El escenario más probable es que con el tiempo, las órbitas de los planetas del sistema solar interno se desestabilizarían de manera gradual, caótica. Podrían suceder muchas cosas malas, desde que la Tierra sea arrojada fuera del sistema solar, o arrojada al sol, o en una nueva órbita no compatible con la vida, o una colisión entre la Tierra y otro planeta.

Entonces todos mueren, eventualmente. Pero puede tomar algún tiempo para que esto suceda, y la civilización humana puede tener decenas de miles de años para prepararse e intentar salvarse, o gritar aterrorizada ante la inevitabilidad de la perdición definitiva, lo que prefiera hacer.

Por otro lado, uno podría convertir a Júpiter en una estrella SIN aumentar su masa desplegando una tecnología increíblemente avanzada, indistinguible, de la magia para comprimir el núcleo de Júpiter, como lo hace el Monolito Primogénito en las novelas Space Odyssey de AC Clarke. Básicamente significa convertir a Júpiter en un reactor de fusión gigante utilizando el hidrógeno de Júpiter como combustible. En este caso, la masa de Júpiter no cambiaría inicialmente, y en realidad disminuiría ligeramente a medida que su hidrógeno se convierte en helio, y parte de su masa se convierte en energía en el proceso.

En este caso, el impacto en la Tierra sería completamente del brillo y la radiación de la nueva estrella.

Dado que estamos hablando de una tecnología que no se puede distinguir de la magia, las ecuaciones de masa / brillo que gobiernan cuán brillantes son las estrellas, naturalmente, no se aplicarían. Nuestros extraterrestres monolíticos pueden hacer que Júpiter sea tan brillante como quieran. Solo depende de cuánto esfuerzo deseen gastar en la compresión del núcleo, equilibrado con cuánto tiempo quieren que dure esta nueva estrella convertida en Júpiter (cuanto más comprimen el núcleo, más rápida es la velocidad de fusión allí, más brillante será nueva estrella, y cuanto más corta sea su vida útil antes de que agote todo el suministro de hidrógeno de Júpiter). Quizás haya un límite en cuanto a la compresión que puede lograr su tecnología. Los pequeños terrícolas tendrían poca suerte tratando de adivinar cuáles son esos límites.

Digamos que, para darle la cabeza a Clarke, el monolito decide hacer que Júpiter parezca tan brillante desde Europa como el sol desde la tierra, mucho mejor para que Europa sea habitable para una vida inteligente. Europa está a unos 0,67 millones de kilómetros de Júpiter, en comparación con el promedio de la Tierra de 150 millones de kilómetros del sol, por lo que aproximadamente 0,005 veces más lejos. Aplicando la relación cuadrada inversa, si mis cálculos son correctos, Júpiter (¿o quizás deberíamos llamarlo Lucifer?) Necesitaría brillar 0.00002X tan brillante como el sol para lograr esto.

Júpiter está aproximadamente 4 veces más lejos de la tierra que el sol en su punto más cercano, y aproximadamente 6.5 veces más lejos en su punto más alejado.

Una vez más aplicando la ley del cubo cuadrado, encontramos que, incluso a la distancia más cercana, Júpiter Lucifer solo aparecería la mitad de brillante que la luna llena en el cielo de la Tierra. El efecto en la tierra probablemente será insignificante. Lo que es consistente con el modus operandi de los alienígenas primogénitos en la serie Space Odyssey, que generalmente son benignos. Al menos la mayor parte del tiempo.

¿Y si hiciéramos a Júpiter / Lucifer más brillante que eso?

La estrella más tenue conocida es actualmente una estrella enana roja que es 0.000126X tan brillante como el sol. Un Júpiter convertido artificialmente en una estrella, siendo mucho menos masivo, en teoría podría ser aún más tenue que esto. Pero por simplicidad, usaremos estos números y asumiremos que los extraterrestres hacen que Júpiter sea tan brillante como las estrellas más pequeñas, más tenues y naturales.

Usando la ley del cuadrado inverso, encontramos que esto haría a Júpiter / Lucifer 0.000008X tan brillante como el sol en su punto más cercano, y 0.000003X tan brillante como el sol en su punto más alejado. (Tenga en cuenta que durante parte de su órbita, la luz de Júpiter / Lucifer será bloqueada por el sol mismo, desde la perspectiva de la Tierra). Esto resulta en una variación entre 3.2X y 1.2X tan brillante como la luna llena.

El efecto de esto no será tan significativo. Las especies animales evolucionadas para depender del brillo fluctuante de la luna pueden tener sus ciclos de vida interrumpidos, y algunos pueden estar en peligro de extinción. Irónicamente, los astrónomos humanos tendrán más dificultades para hacer su trabajo, ya que la contaminación lumínica de Júpiter / Lucifer hará que todas las observaciones sean más difíciles. El clima de la tierra, en general, no se verá muy afectado.

La presencia de un segundo sol en el cielo nocturno sin duda tendría impactos en la cultura humana, el arte, la religión, etc. Estos efectos serían muy difíciles de predecir, porque, en comparación con el comportamiento fácilmente predecible de las partículas fundamentales, los humanos tienden a ser un poco raro

¿Qué pasaría si los extraterrestres fueran más ambiciosos e hicieran a Júpiter tan brillante como el sol? Una vez más, usando la ley del cuadrado inverso, encontramos que Lucifer será 1/16, o 6.2% tan brillante como el sol en la aproximación más cercana a la tierra, y 1 / 42.25 o 2.3% tan brillante como el sol. Por lo tanto, la Tierra recibirá, durante un ciclo de 12 años, entre 2.3 y 6.2% adicional de la energía total recibida del sol.

Ahora esta cantidad está en el mismo rango que la diferencia en el calentamiento solar que recibe cada hemisferio entre el verano y el invierno, por lo que esto seguramente tendrá un impacto en el clima de la Tierra, que con el tiempo será significativo. Sin embargo, creo que la civilización humana, y la mayoría de la vida en la tierra, probablemente podrían sobrevivir, ya que los cambios serán graduales.

¿Qué tan brillante tendría que ser Lucifer para exterminar de manera confiable la vida en la tierra? Bueno, las estimaciones para el borde interior de la zona habitable del sol oscilan entre 0,5 y 0,99 UA, y los números más citados parecen estar entre 0,9 y 0,95 UA.

A 0.9 UA, la Tierra recibirá un 23% más de energía del sol que la que recibe actualmente. Si el monolito hizo a Júpiter / Lucifer 10X tan brillante como el sol o más, entonces, incluso en su punto más alejado, será más brillante que el 23% tan brillante como el sol en el cielo de la tierra. Esa energía adicional será suficiente para convertir la tierra en un invernadero desbocado y convertir la tierra en un infierno venusiano.

Como así, de nuevo, todo muere.

Echemos un vistazo a la influencia que Juniper tiene en la Tierra en este momento con su atracción gravitacional:

Júpiter y todos los demás planetas afectan ligeramente a la Tierra. Su gravedad cambia ligeramente la órbita, causa una contribución muy pequeña a las mareas , etc. Pero el tamaño de los efectos es muy muy pequeño. Entonces, si Juniper se convirtió en una pequeña estrella, la atracción gravitacional no importaría, porque la atracción gravitacional de Júpiter juega un papel insignificante en su tamaño actual.

Por otro lado, Juniper se convirtió en una pequeña estrella que perdería su fuerza gravitacional. Esto provocaría que más cometas, asteroides u otras cosas se dirigieran hacia nuestra Tierra. Esto sería algo malo si crees en la astrología.

Para que Júpiter se convierta en una estrella, necesitaría aumentar su masa considerablemente, lo que podría suceder de dos maneras, ninguna de las cuales no sería demasiado saludable para nosotros:

  1. colisionar con algún otro objeto masivo del exterior del sistema solar, que por su sola presencia sería gravitacionalmente perjudicial para el orden actual de las órbitas planetarias, y mucho menos el efecto de la materia expulsada de tal colisión, o
  2. Acumulamos materia más lentamente de una nube de gas interestelar, que sería tan densa que atenuaría el sol y afectaría también nuestra atmósfera.

El problema clave es la inestabilidad gravitacional que traería una gran importación de masa. La matemática de la formación del sistema solar no se comprende bien, pero parece que tenemos suerte de estar en una posición tan afortunada en un planeta tan ideal: la Tierra podría haber estado fácilmente fuera de la “Zona Ricitos de Oro”, donde las condiciones son lo suficientemente benignas. para que la vida sobreviva. La introducción de los cambios en la escala necesaria para encender Júpiter podría ver que los planetas ocupan órbitas completamente diferentes o incluso que son expulsados ​​por completo del sistema solar.

Supongo que estabas pensando en los efectos radiativos de tener otra estrella tan cercana, aparte de los efectos gravitacionales. Suponiendo que la nueva estrella sea considerablemente más pequeña que el sol, aunque no podría ser menos del 8% (en comparación con la masa actual de Júpiter de menos del 0.1%), su producción sería de alrededor de 1 / 80,000 del sol. También sería muy rojo en comparación. Teniendo en cuenta que Júpiter siempre está considerablemente más alejado de la Tierra, aunque brillante en apariencia no tendría tanto efecto, a diferencia de la catástrofe de la gravedad.

Primero, tenga en cuenta que Júpiter probablemente necesitará aumentar su masa en un orden de magnitud (10 veces su tamaño actual) para generar las presiones necesarias para la fusión de hidrógeno. Si de alguna manera combinaste a Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno juntos, podría ser suficiente para crear una débil estrella enana marrón, pero eso es discutible.

Si Júpiter se convirtiera en una pequeña estrella, no estoy seguro de que haga mucha diferencia. En su punto más cercano, Júpiter está seis veces más lejos que el sol, y como una estrella pequeña y débil, su salida de luz y radiación sería significativamente menor; en su punto más cercano, Júpiter probablemente tendría tanto efecto en la Tierra como el sol en Plutón: agregaría suficiente radiación para convertirlo en unos pocos grados de aumento de temperatura, y agregaría luz sobre la fuerza de la luna llena. Eso haría noches más brillantes cuando Júpiter estaba en el cielo, y algunas convoluciones extrañas a las estaciones: los inviernos serían más cálidos y los veranos más calurosos cuando Júpiter estaba en lo alto del cielo. Pero creo que, en su conjunto, los ecosistemas de la Tierra se adaptarían lo suficientemente bien; simplemente habría leves efectos estacionales de calentamiento global y enfriamiento.

Sin embargo, probablemente sería una nueva mitología genial.

Sería un misterio fenomenal ya que Júpiter carece de la masa necesaria para encender la fusión de hidrógeno. Los científicos se apresurarían a probar si nuestra comprensión actual de la física es correcta o si algún “algo” aún desconocido chocó con Júpiter y causó el encendido de la estrella.