¿Cuál es el número máximo de planetas que podrían existir en la zona de Ricitos de Oro de un sistema estelar?

En realidad, hay una dimensión interesante en esta pregunta, que es la estabilidad dinámica. La zona habitable en nuestro sistema solar es probablemente sobre dónde está Venus, quizás un poco más lejos, y sobre dónde está Marte. Es decir, si Marte fuera del tamaño de la Tierra, probablemente habría podido mantener una atmósfera mucho mejor. Es probable que una atmósfera de CO2, incluso a esa distancia del sol, se mantenga bastante caliente a medida que pasan estas cosas.

Por el contrario, si Venus hubiera seguido girando a una velocidad más parecida a la de la Tierra, podría haber retenido más agua líquida, y si su atmósfera fuera rica en O2 sería MUCHO más fría. (Está bastante claro que algo golpeó para que girara retrógrado, o hubo un extraño efecto de marea en su espesa atmósfera, ya que es el único planeta que hace esto).

Eso dice que puedes tener al menos tres planetas en una zona habitable alrededor de una estrella como el sol, y aún así ser dinámicamente estable en escalas de mil millones de años.

Pero eso no es todo. Tienes que preguntarte de qué tipo de estrella estás hablando. Un sol como una estrella, tipo G, llámelo tres cuartos de una masa solar a un año y medio más o menos, tendrá una zona habitable de alrededor de 0.5-2 UA dependiendo del extremo de la escala de masa en la que se encuentre.

Entonces necesitas preguntar sobre la estabilidad. Los planetas tienen que estar a cierta distancia el uno del otro para permanecer en órbitas estables, y hasta qué punto eso depende de la masa de los planetas, la masa de la estrella y si hay gigantes gaseosos en cualquier otro lugar del sistema que puedan estar deambulando. acerca de.

No es inconcebible que una estrella pueda tener una zona habitable llena de miles de asteroides, porque tiene un gigante gaseoso en algún lugar del sistema cuya influencia gravitacional evitó que se formaran planetas en esa zona.

Entonces, una forma de responder a su pregunta es con otra pregunta: ¿cuáles son sus parámetros? Sol como estrella? ¿Uno que es mucho menos masivo? ¿Una enana roja, incluso? Entonces quieres preguntar ¿hay gigantes gaseosos? ¿Qué tan masivos son los planetas en la zona habitable? ¿Estamos asumiendo atmósferas transparentes? ¿Son esas atmósferas CO2? (Eso parece ser común en nuestro sistema solar, pero tal vez es diferente en otros lugares).

Espero que ayude.

Pidió responder. No sé nada, pero FWIW:

Probablemente haya una manera de calcular el número máximo teórico de planetas que podrían existir en un rango orbital dado, y apuesto a que es un número bastante grande, pero probablemente la naturaleza nunca se acerque mucho a ese límite.

Tenga en cuenta que la zona habitable no es un radio determinado con precisión, sino más bien como un área gris donde algunos planetas pueden tener agua líquida. En el centro es una apuesta decente, pero a medida que te acercas a los límites internos y externos de la zona, las condiciones se vuelven cada vez más inhóspitas. En el sistema solar, Marte y Venus están en los límites de la zona habitable. Entonces, ¿tenemos un planeta o tres en nuestra zona habitable? (Tal vez lo llamaría una y dos mitades).

Júpiter y Saturno están bien fuera de la zona habitable del sol, pero ambos tienen lunas con océanos líquidos subterráneos. Se evitan que se congelen en parte por la energía gravitacional de sus planetas anfitriones. Incluso pueden tener vida. Entonces, ¿dónde dibujas los límites de la zona habitable?

Es solo una regla general, en lugar de una entidad real o una ley de la física. La zona habitable es solo el rango de distancias a las cuales el agua líquida es generalmente más probable.

Dado que, probablemente las zonas habitables más adecuadas, como se definen habitualmente, tienen, en probabilidad descendente, entre cero y tres o cuatro planetas. Probablemente sea cero, probablemente alrededor del 80%. (Muchas estrellas probablemente no tienen planetas). Probablemente el 10-20% tiene uno. Probablemente, mucho menos del 1% tiene tres que están realmente en la parte jugosa de la zona. (Probablemente más del 30% también tiene planetas en los márgenes de la zona).

¿Qué hay de las lunas? Si Júpiter estuviera donde está la Tierra, habría un planeta y cientos de lunas (en su mayoría diminutas) en la zona habitable. Por supuesto, la luna de la Tierra está justo en el medio de la zona habitable, por lo que no es garantía de vida o incluso de agua líquida.

Tal vez valga la pena mencionar: las estrellas muy grandes tienen zonas habitables muy grandes, pero tienen vidas muy cortas de solo unos pocos millones de años, probablemente no conducen a la vida. Las estrellas muy pequeñas tienen zonas muy pequeñas, pero pueden vivir durante cientos de miles de millones de años. Y las estrellas muy pequeñas son las más comunes, ¿aproximadamente la mitad?

Las zonas de Ricitos de Oro son principalmente las funciones de la distancia, así como la temperatura y el tamaño de la estrella. La zona esencialmente tendría una forma esférica alrededor de la estrella, aunque, como en el sistema solar, los planetas podrían limitarse esencialmente a cierto plano.

Cuál es el límite teórico: sería simplemente el volumen total de la zona de Ricitos de Oro dividido por el volumen promedio típico del planeta. Sin embargo, eso produciría un número ridículamente grande mayor de 1000 que sabemos que no es cierto. Teóricamente, todos los planetas podrían dar la vuelta a la estrella de esta manera compartiendo calor y luz. Sin embargo, ¿el sistema sería gravitacionalmente estable? Y además, ¿cómo se puede formar ese sistema planetario para que primero exista? Dadas las limitaciones de la formación del sistema planetario y la formación de un sistema gravitacionalmente estable, yo estimaría que debería haber hasta 3 planetas para una estrella como el Sol. Pero si hubiera un sistema más complejo que constara de dos o más estrellas, los números podrían aumentar.

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