¿A qué distancia tiene que estar un planeta del Sol para que esté completamente oscuro?


Piensa en ello de esta manera.

Miramos hacia el cielo nocturno y vemos una multitud de estrellas, algunas más grandes que nuestro Sol, otras no muy diferentes a las nuestras.

V762 Cas – 16.308 años luz de distancia (la estrella más lejana que podemos ver a simple vista)

La Tierra también tiene una cubierta de nubes considerable y una atmósfera espesa, que podría filtrar la luz de las estrellas que se dirigen hacia la Tierra. Sin embargo, la luz de tantas estrellas todavía puede alcanzarnos.

En relación con la distancia de las estrellas que vemos, nuestro Sistema Solar es mucho más pequeño en escala.

Si definimos el final de nuestro sistema solar donde nuestro Sol deja de ejercer una atracción gravitacional sobre los objetos, entonces la Nube de Oort es el límite, a 1.87 años luz de distancia.

Compare esto con la forma en que todavía podemos observar estrellas a tales distancias, no es sorprendente que la luz de nuestro Sol aún llegue a los confines del Sistema Solar. Siempre habrá luz.

Además, las cámaras astronómicas están diseñadas para captar más luz que el promedio para obtener una imagen más clara.

No puede pasar Siempre habrá luz de estrellas, a cualquier distancia.

Si solo le preocupa no recibir luz del sol, entonces debería hacerlo una distancia de aproximadamente 4.500 millones de años luz. Ninguna de la luz del sol puede haber llegado tan lejos todavía.

Alternativamente, podría preocuparse razonablemente por la distancia a la que el sol ya no es la estrella más brillante del cielo, y la mayor parte de la luz proviene de otras fuentes. Eso depende de en qué dirección vayas, pero alrededor de 1 año luz es probablemente una buena estimación del parque de pelota (podría ser menos; pensé que tenía referencias sobre este tema, pero no puedo encontrarlas en este momento, así que estoy feliz de ser corregido).

Pero si realmente quieres que un planeta esté completamente oscuro, la distancia pura no lo hará. Necesitarás barreras físicas para la luz que lo rodea.

¿Qué tan lejos del sol debe estar para que su luz sea comparable a la luz de las estrellas?

Es un poco complicado calcular si quieres una respuesta precisa. Para obtener una respuesta aproximada, puede hacer varias conjeturas utilizando diferentes técnicas. No soy un experto, así que mi estimación puede estar un poco equivocada

Luz de las estrellas en un cielo nocturno despejado y sin luna, incluido el brillo del aire = 0.002 lux

Luz solar más brillante = 120,000 lux Luz solar más brillante

Luz

Usando la calculadora de cuadrado inverso

Calculadora gratuita en línea de la ley del cuadrado inverso de la energía electromagnética

Debes estar a 7745,96 UA o 0,122485772 años luz de distancia para que la luz del sol sea tan baja

Nota: quizás 0.002 lux es demasiado brillante ya que eso es igual al brillo de todo el cielo nocturno. Quizás deberías usar el brillo de una estrella típica. Sirius es 9.2 x 10-6 lux o 0.0000092 lux. Sin embargo, suponemos que el ojo humano mide la luminosidad con precisión (o estamos usando máquinas para medir el lux). AFAIK el ojo humano compensa un poco, por lo que no es del todo exacto al discriminar entre fuentes de luz muy tenues, donde incluso varias órdenes de magnitud de diferencia en lux en realidad equivalen a diferencias reales de una fracción de lux.

Magnitudes estelares

Al conectarlo a la calculadora, obtienes 1.142080E + 005 o 114208 AU (si mis cálculos son correctos). Eso es 1.80595342 años luz. Parece una respuesta razonable. La más grande de las estrellas Alpha centauri es como 1.5 veces más brillante que el sol y está a 4.x años luz de distancia.

Ignoraré tu definición y tomaré completamente oscuro , lo que significa que los fotones que rebotan en su superficie son físicamente incapaces de alcanzarnos.

La respuesta es: el universo aún no es lo suficientemente grande. Todavía quiero decir que, por ahora, teóricamente no hay ningún objeto que no podamos detectar, pero la expansión del universo cambiará esto.

El radio del Hubble (o Hubble Horizon) determina la distancia a la que pueden viajar los fotones para alcanzarnos, la distancia a la que la aceleración de la expansión del espacio hace imposible que la luz nos alcance, porque se “arrastra” más rápido de lo que viaja . El radio del Hubble es de aproximadamente 14 mil millones de años luz, y la edad del universo es de 13.7 mil millones de años. La luz que ves a esa distancia se emitió hace 13.700 millones de años se ha desplazado en gran medida al rojo por ahora, pero a medida que la expansión del espacio hace que el universo sea más grande que el Radio Hubble, la luz proveniente de eventos más lejanos se desvanecerá por completo.

Lista de horizontes cosmológicos – Wikipedia

¡Creo que la respuesta de Vincent es acertada! Solo deseo agregar un poco más de información para cualquier persona interesada en el contexto y la fórmula detrás de la solución.

Lo que buscamos en esta pregunta se llama iluminancia , que es esencialmente una medida de cuánta luz por una cierta cantidad de área está llegando a una superficie (o si una superficie estuviera allí para recibirla). Esto se mide con mayor frecuencia utilizando una cantidad derivada de unidades SI llamadas lux , que es la cantidad de lúmenes (la cantidad total de luz visible emitida por la fuente de luz) por metro cuadrado.

La fórmula para encontrar la distancia a la que una superficie se iluminaría con una cantidad específica de luz dada la salida total de luz visible desde la fuente es …

[matemáticas] d = \ sqrt {\ frac {{\ Phi} _ {v}} {4 \ pi {E} _ {v}}} [/ matemáticas]

donde [math] d [/ math] es la distancia, [math] {\ Phi} _ {v} [/ math] es lúmenes y [math] {E} _ {v} [/ math] es lux.

Para encontrar la distancia desde el Sol a la cual la iluminación de la superficie de un planeta por su luz sería aproximadamente la misma que la de una estrella promedio, conectamos la salida de luz visible del Sol de aproximadamente [matemáticas] 3.56 \ veces {10} ^ {28 } [/ math] lúmenes (que pueden variar ligeramente según la fuente), así como un valor para la iluminancia que está alrededor del de una estrella promedio (usaré el valor elegido por Vincent de la iluminancia de la estrella Sirio, en [matemáticas] 9.2 \ veces {10} ^ {-6} [/ matemáticas] lux). Hacer esto produce …

[matemáticas] d = \ sqrt {\ frac {(3.56 \ veces {10} ^ {28})} {4 \ pi (9.2 \ veces {10} ^ {-6})}} = 1.754794 \ veces {10} ^ {16} m \ aproximadamente 117.301 UA [/ matemáticas]

Un poco diferente del cálculo de Vincent de 114,208 UA (probablemente a valores ligeramente diferentes para la salida de luz del Sol), pero aún bastante cerca.

Esta distancia está justo alrededor del límite inferior del borde exterior de la nube de Oort (100,000AU o 1.58ly) y aproximadamente la mitad de la distancia a nuestra estrella más cercana, Alpha Centauri (276,363.5AU o 4.37ly).

La NASA tiene un sitio web (enlace a continuación) para mostrarle cómo es el día en Plutón.

Parece ser sorprendentemente ligero allí, a pesar de la distancia de casi 3.67 mil millones de millas del Sol.

Vivo en las colinas inglesas de Cotswold, y el tiempo de Plutón para mí es justo después del atardecer de esta noche, a las 1811 h. Pero habrá suficiente luz para leer en ese momento.

http://solarsystem.nasa.gov/plan

Como no estoy pensando mal, estás preguntando acerca de un planeta, no de planetas enanos que son de tamaño muy pequeño, por lo que para un planeta, según mi punto de vista, es imposible mantenerse alejado de la luz de su estrella porque:
– Si es un planeta enorme y [por supuesto está girando alrededor de su estrella], entonces está en su influencia gravitacional, por lo que la luz de la estrella definitivamente lo alcanzará, no estará completamente oscuro.
-Si la luz de la estrella no alcanza el planeta, estoy seguro de que el planeta no estará en el campo gravitacional de la estrella y, por lo tanto, el planeta no girará alrededor de la estrella y será arrojado al espacio profundo sin ninguna fuerza que actúe sobre eso.

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