Astronomía

¿Cómo sería la temperatura en la tierra si el sol fuera un poco más o menos poderoso?

¿Cómo sería la temperatura en la tierra si el sol fuera un poco más o menos poderoso?


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La temperatura en la tierra ronda los 14 ° C.

Está a unos 1370 W / m ^ 2 de nuestro sol. La tierra tiene un albedo de alrededor de 0,3

En Tatooine (de Star Wars) he podido calcular que va de 1066 W / m ^ 2 a 2100 W / m ^ 2 (dependiendo de si las estrellas se eclipsan entre sí o no). Tatooine es un planeta desértico con un albedo de alrededor de 0,4. ¿Cómo puedo hacer una función simplificada para calcular cuál es el rango de temperatura en Tatooine?

Leí sobre la temperatura efectiva en wikipedia, pero eso es más alto que el nivel en mi clase de física, así que no lo entendí.

En las películas dicen que las temperaturas se vuelven bastante frías por la noche y cálidas durante el día, por lo que esperaría que fuera algo así como -10 ° C a 40 ° C.

Podemos suponer que la atmósfera es la misma que en la tierra, ya que es respirable para los humanos.

Considerando que a medida que aumenta el albedo, la temperatura debe disminuir con un albedo creciente.

Por tanto, mi primer intento fue

T = k (1-a) * P, donde T es temp, k es una constante, a es albedo y P es w / m ^ 2

Dado que la atmósfera es la misma, ¿k debería ser la misma?

Por lo tanto

287 = k (1-0.3) * 1370, despejar k nos da

k = 0,3

por lo tanto, la temperatura en Tatooine debe seguir la función

f (x) = T = 0.3 * (1-0.4) * x-273 (para medirlo en grados Celsius)

Donde 1066<>

f (1066) = - 81 yf (2100) = 99

la temperatura no es tan extrema, por lo que esto no funcionará.

Soy consciente de que esta no es una ciencia exacta, pero ahora estoy tomando mi primer curso de física en la escuela secundaria, así que no entiendo la forma "correcta" de hacer esto. ¿Es completamente incorrecto asumir que la temperatura es proporcional a (1-a) y cuánta energía nos da el sol, cuando es la misma atmósfera (ish)?

Si alguien quiere saber cómo descubrí el poder que los soles gemelos le dan a Tatooine, puedo compartirlo aquí.


No tengo una reputación lo suficientemente alta como para comentar, pero alguien debería mencionar la Ley Stefan-Boltzmann: https://en.wikipedia.org/wiki/Stefan%E2%80%93Boltzmann_law

Cuando un planeta (o cualquier cosa) se calienta, la cantidad de radiación que emite aumenta con la cuarta potencia de la temperatura (medida en una escala absoluta como Kelvins).

La temperatura de un planeta alcanza el equilibrio cuando recibe la misma cantidad de radiación que emite al espacio.

Esto debería darle una mejor aproximación que el modelo lineal.


¿Cómo sería la temperatura en la tierra si el sol fuera un poco más o menos poderoso? - Astronomía

A lo largo de su larga historia, la Tierra se ha calentado y enfriado una y otra vez. El clima ha cambiado cuando el planeta recibió más o menos luz solar debido a cambios sutiles en su órbita, cuando la atmósfera o la superficie cambiaron, o cuando la energía solar y rsquos varió. Pero en el último siglo, otra fuerza ha comenzado a influir en el clima de la Tierra y los rsquos: la humanidad.

¿Cómo se compara este calentamiento con los cambios previos en el clima de la Tierra y rsquos? ¿Cómo podemos estar seguros de que los gases de efecto invernadero liberados por los seres humanos están provocando el calentamiento? ¿Cuánto más se calentará la Tierra? ¿Cómo responderá la Tierra? Responder a estas preguntas es quizás el desafío científico más importante de nuestro tiempo.

¿Que es el calentamiento global?

El calentamiento global es el aumento inusualmente rápido de la temperatura superficial promedio de la Tierra y las rsquos durante el siglo pasado, principalmente debido a los gases de efecto invernadero liberados cuando las personas queman combustibles fósiles. La temperatura media global de la superficie aumentó de 0,6 a 0,9 grados Celsius (1,1 a 1,6 ° F) entre 1906 y 2005, y la Velocidad del aumento de temperatura casi se ha duplicado en los últimos 50 años. Es seguro que las temperaturas subirán aún más.

A pesar de los altibajos de un año a otro, la temperatura media global de la superficie está aumentando. A principios del siglo XXI, la temperatura de la Tierra y los rsquos estaba aproximadamente 0,5 grados Celsius por encima del promedio a largo plazo (1951 y ndash1980). (Figura de la NASA adaptada del Goddard Institute for Space Studies Surface Temperature Analysis.)

Efecto invernadero natural de la tierra y rsquos

La temperatura de la Tierra y rsquos comienza con el Sol. Aproximadamente el 30 por ciento de la luz solar entrante se refleja en el espacio mediante superficies brillantes como las nubes y el hielo. Del 70 por ciento restante, la mayor parte es absorbida por la tierra y el océano, y el resto es absorbido por la atmósfera. La energía solar absorbida calienta nuestro planeta.

A medida que las rocas, el aire y los mares se calientan, irradian energía de "calor" (radiación infrarroja térmica). Desde la superficie, esta energía viaja a la atmósfera, donde gran parte es absorbida por el vapor de agua y los gases de efecto invernadero de larga duración, como el dióxido de carbono y el metano.

Cuando absorben la energía que irradia la Tierra y la superficie de los rsquos, las moléculas microscópicas de agua o de gas de efecto invernadero se convierten en pequeños calentadores y, como los ladrillos de una chimenea, irradian calor incluso después de que el fuego se apaga. Irradian en todas direcciones. La energía que irradia hacia la Tierra calienta tanto la atmósfera inferior como la superficie, mejorando el calentamiento que obtienen de la luz solar directa.

Esta absorción y radiación de calor por la atmósfera y el efecto invernadero natural es beneficioso para la vida en la Tierra. Si no hubiera efecto invernadero, la temperatura media de la superficie de la Tierra y los rsquos sería muy fría de -18 ° C (0 ° F) en lugar de los cómodos 15 ° C (59 ° F) que es hoy.

Consulte Clima y presupuesto energético de la Tierra y los rsquos para obtener más información sobre cómo la luz solar alimenta el clima de la Tierra y los rsquos.

El efecto invernadero mejorado

Lo que preocupa a los científicos ahora es que durante los últimos 250 años, los seres humanos han aumentado artificialmente la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera a un ritmo cada vez mayor, principalmente mediante la quema de combustibles fósiles, pero también mediante la tala de bosques que absorben carbono. Desde que comenzó la Revolución Industrial alrededor de 1750, Los niveles de dióxido de carbono han aumentado casi un 38 por ciento a partir de 2009 y los niveles de metano han aumentado un 148 por ciento.

Los aumentos en las concentraciones de dióxido de carbono (arriba) y metano (abajo) coincidieron con el inicio de la Revolución Industrial alrededor de 1750. Las mediciones de los núcleos de hielo de la Antártida (líneas verdes) combinadas con las mediciones atmosféricas directas (líneas azules) muestran el aumento de ambos gases tiempo extraordinario. (Gráficos de la NASA de Robert Simmon, basados ​​en datos del Laboratorio de Investigación del Sistema Terrestre y Paleoclimatología de la NOAA).

La atmósfera actual contiene más moléculas de gases de efecto invernadero, por lo que una mayor parte de la energía infrarroja emitida por la superficie termina siendo absorbida por la atmósfera. Dado que parte de la energía extra de una atmósfera más cálida se irradia hacia la superficie, la temperatura de la superficie de la Tierra y los rsquos aumenta. Al aumentar la concentración de gases de efecto invernadero, estamos haciendo que la atmósfera de la Tierra y los rsquos sea un invernadero más eficiente.


La actividad del sol aumentó en el siglo pasado, confirma un estudio

La producción de energía del Sol ha aumentado significativamente durante el siglo XX, según un nuevo estudio.

Muchos estudios han intentado determinar si existe una tendencia ascendente en la magnitud promedio de las manchas solares y las erupciones solares a lo largo del tiempo, pero se han llegado a pocas conclusiones firmes.

Ahora, un equipo internacional de investigadores dirigido por Ilya Usoskin del Observatorio Geofísico Sodankylä en la Universidad de Oulu, Finlandia, puede tener la respuesta. Examinaron meteoritos que habían caído a la Tierra durante los últimos 240 años. Al analizar la cantidad de titanio 44, un isótopo radiactivo, el equipo encontró un aumento significativo en la producción radiactiva del Sol durante el siglo XX.

Sin embargo, durante las últimas décadas, encontraron que la actividad solar se ha estabilizado en este nivel más alto que el histórico.

La investigación anterior se basó en mediciones de ciertos elementos radiactivos dentro de los anillos de los árboles y en las capas de hielo que cubren Groenlandia y la Antártida, que pueden ser alterados por procesos terrestres, no solo por la actividad solar. El isótopo medido en el nuevo estudio no se ve afectado por las condiciones de la Tierra.

Los resultados, detallados en la edición de esta semana de la revista Cartas de astronomía y astrofísica, "confirman que de hecho hubo un aumento en la actividad solar durante los últimos 100 años", dijo Usoskin. SPACE.com.

La temperatura global promedio en la superficie de la Tierra ha aumentado alrededor de 1 grado Fahrenheit desde 1880. Algunos científicos debaten si el aumento es parte de un ciclo climático natural o el resultado de los gases de efecto invernadero producidos por los automóviles y los procesos industriales.

El impacto del sol en el clima solo se ha investigado recientemente. Estudios recientes muestran que un aumento en la producción solar puede causar cambios a corto plazo en el clima de la Tierra, pero no hay evidencia firme que vincule la actividad solar con los efectos climáticos a largo plazo.

El aumento de la actividad solar a principios del siglo pasado hasta la década de 1950 coincide con el aumento de las temperaturas globales, dijo Usoskin. Pero el vínculo no se mantiene desde aproximadamente la década de 1970 hasta el presente.

"Durante las últimas décadas, la actividad solar no está aumentando. Se ha estabilizado en un nivel alto, pero el clima de la Tierra todavía muestra una tendencia al aumento de las temperaturas", explicó Usoskin.

Sospecha que incluso si hubiera un vínculo entre la actividad del Sol y el clima global, otros factores deben haber dominado durante las últimas décadas, incluido el aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera.


Agujeros en la corona solar vinculados a cambios de temperatura atmosférica en la Tierra

Brooklyn, NY - Un inusual estudio interdisciplinario realizado por astrónomos y climatólogos ha encontrado una sorprendente correlación entre los agujeros en la capa más externa del sol, o la corona, y la temperatura promediada globalmente de la Tierra, lo que sugiere que la temperatura atmosférica de la Tierra puede estar fuertemente ligado a los cambios del magnetismo solar durante meses o años.

En un artículo que aparece en la edición del 28 de febrero de la revista New Astronomy, el climatólogo Eric Posmentier del campus de Brooklyn de la Universidad de Long Island, los físicos solares Willie Soon y Sallie Baliunas del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y el físico Pius Okeke de la Universidad de Nigeria graficar las anomalías de temperatura observadas en la troposfera inferior de la Tierra (es decir, la región de la atmósfera en la que vivimos) utilizando radiómetros de la Unidad de Sondeo por Microondas (MSU) a bordo de los satélites meteorológicos.

Los científicos compararon la temperatura de la Tierra con el tamaño de los agujeros coronales reportados en el Sol durante un período de dos décadas, comenzando en enero de 1979 y terminando en abril de 1998. Los resultados muestran una clara caída en la temperatura atmosférica terrestre después de que la actividad del campo magnético del Sol es más intensa. . En este punto, hay una disminución de la actividad magnética y un agrandamiento de los agujeros coronales. "Esta es la primera vez que alguien ha combinado estos conjuntos de datos modernos y confiables para vincular la actividad solar y el clima, y ​​para citar varios mecanismos alternativos que podrían explicar este vínculo", explicó Posmentier.

Los agujeros coronales son, literalmente, espacios en la atmósfera exterior del Sol a través de los cuales la corriente de partículas supersónicas calientes conocidas como viento solar se vierte al espacio para envolver todo el sistema planetario. En la Tierra, este baño caliente de partículas cargadas produce las auroras (es decir, las auroras boreales), interfiere con las transmisiones eléctricas y de radio y puede amenazar a los pasajeros a bordo de aviones de pasajeros o astronautas a bordo de naves espaciales sin blindaje. También se sospecha desde hace mucho tiempo que el viento solar es un posible contribuyente indirecto al cambio climático terrestre.

Posmentier y sus colegas piensan que la conexión entre el viento solar y el clima puede ser más directa, lo que sugiere que las partículas cargadas que golpean la atmósfera de la Tierra pueden afectar las propiedades de las nubes de agua terrestres, particularmente el porcentaje de esas nubes que cubren la Tierra. A su vez, cambios significativos en la cobertura de nubes influyen en la temperatura de la troposfera inferior, y las temperaturas descienden con el aumento de la cobertura de nubes. Otra posibilidad es que las partículas cargadas cambien la química del ozono en la atmósfera superior, afectando a su vez la dinámica del clima.

Sin embargo, los científicos señalan que las partículas cargadas que golpean la Tierra podrían provenir del Sol o de los rayos cósmicos galácticos modulados por el viento solar. O de una combinación de ambas fuentes. Independientemente, el porcentaje de la superficie del Sol cubierta por agujeros coronales parece ser un indicador bastante preciso de la temperatura en la troposfera de la Tierra durante meses o años.

La correlación viene con algunas salvedades. Como señalan Posmentier y sus colegas, otros factores climáticos importantes también están trabajando al mismo tiempo, lo que complica los intentos de correlacionar los fenómenos Sol-Tierra. Los más notables en las últimas dos décadas han sido los efectos de calentamiento de El Niño de 1997-98 y el enfriamiento general que siguió a la erupción del Monte Pinatubo en 1991.

Según Posmentier, sus resultados no descartan la posible influencia climática de los combustibles fósiles artificiales, que han provocado un aumento de los niveles de CO2 en la atmósfera. "Durante algunas partes del siglo pasado, a medida que aumentaba la cantidad de CO2, la temperatura aumentaba", explicó. “No lo niego, y no digo que el CO2 no pueda tener efectos significativos en el futuro.

"Lo que estoy diciendo es que los datos no respaldan de manera inequívoca el argumento de que los aumentos de CO2 son la causa dominante de la variabilidad climática", agregó. "Hay otras razones para las variaciones climáticas que son significativas. De hecho, hemos descubierto que la correlación más fuerte es la que existe entre el área de la superficie del Sol cubierta de agujeros y la temperatura promedio global de la Tierra".

El apoyo para esta investigación provino del Instituto Mount Wilson y el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica, con fondos adicionales del Consorcio de Subsidios Espaciales de Massachusetts, la Institución Smithsonian, la Fundación Richard C. Lounsbery y la NASA.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Long Island. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


¿Cómo sería la temperatura en la tierra si el sol fuera un poco más o menos poderoso? - Astronomía

La temperatura estacional depende de la cantidad de calor recibido del Sol en un momento dado. Para mantener la temperatura constante, debe haber un equilibrio entre la cantidad de calor ganado y la cantidad irradiada al espacio. Si se recibe más calor del que se pierde, su ubicación se vuelve más cálida si se pierde más calor del que se gana, su ubicación se enfría. ¿Qué causa que la cantidad de energía que llega a un lugar determinado durante el día cambie a lo largo del año?

A menudo se afirman dos teorías populares para explicar las diferencias de temperatura de las estaciones: 1) las diferentes distancias entre la Tierra y el Sol en su órbita elíptica (en el perihelio, la Tierra está a 147,1 millones de kilómetros del Sol y en el afelio la Tierra está a 152,1 millones de kilómetros del Sol) y 2) la inclinación del eje de la Tierra con respecto a su plano orbital. Si la primera teoría fuera cierta, tanto el hemisferio norte como el sur deberían experimentar las mismas estaciones al mismo tiempo. Ellos no. Usando el método científico discutido en los capítulos 1 y 2, puede rechazar la teoría de la distancia.

Una variación popular de la teoría de la distancia dice que la parte de la Tierra inclinada hacia el Sol debería estar más caliente que la parte inclinada en dirección opuesta al Sol debido a las diferencias de distancias. Si continúa con esta línea de razonamiento, entonces concluye que el lado nocturno de la Tierra es más frío que el lado diurno porque el lado nocturno está más lejos del Sol. Esto ignora la razón más sencilla por la que el lado nocturno se dirige en dirección opuesta al Sol, por lo que la energía del Sol no lo alcanza directamente. Pero examinemos un poco más el modelo de distancia de inclinación. La inclinación de 23,5 ° de la Tierra significa que el polo norte está unos 5080 kilómetros más cerca que el polo sur hacia finales de junio. Esto es mucho, mucho más pequeño que la distancia de 152 millones de kilómetros entre el Sol y el centro de la Tierra en ese momento. La cantidad de energía recibida disminuye con la cuadrado de la distancia.

Si calcula (152,000,000 + 5080) 2 / (152,000,000 - 5080) 2, encontrará que el polo norte obtendría un poco más de 1/100 de uno. por ciento más energía que el polo sur. ¡Esta es una diferencia demasiado pequeña para explicar las grandes diferencias de temperatura! Incluso si comparas un lado de la Tierra con el lado opuesto, por lo que usas el diámetro de la Tierra en lugar de los 5080 kilómetros en el cálculo anterior, obtienes 1/100 de uno. por ciento diferencia en la energía recibida. Claramente, la distancia no es la razón de las grandes diferencias de temperatura. Observe que utilicé el valor del afelio para la distancia entre la Tierra y el Sol. ¡Eso es porque la Tierra está cerca del afelio durante el verano del hemisferio norte! Esto se conoce midiendo el tamaño aparente del Sol. Puede asumir con seguridad que el tamaño real del Sol no varía con un período que depende del período orbital de un planeta miles de veces más pequeño que él, o que elegiría el período orbital de la Tierra como su ciclo de pulsaciones.

La Tierra alcanza el perihelio en la primera semana de enero (¡durante el invierno del hemisferio norte!) Y el afelio en la primera semana de julio (¡durante el verano del hemisferio norte!). La teoría de la distancia predice las estaciones opuestas a lo que se observa en el hemisferio norte. Las fechas y horas precisas para los eventos de perihelio y afelio se pueden encontrar en la página Estaciones de la Tierra del Departamento de Aplicaciones del Observatorio Naval de los EE. UU. (El enlace aparecerá en una nueva ventana para realizar el ajuste de tiempo apropiado para su zona horaria).

A pesar de que el modelo de distancia (en cualquier variación) es incorrecto, sigue siendo una `` buena '' teoría científica, ya que hace predicciones comprobables de cómo debería cambiar la temperatura a lo largo del año y cuánto. Sin embargo, lo que molesta a los científicos, particularmente a los profesores de astronomía, es ignorar esas predicciones y los grandes conflictos entre las predicciones y lo que se observa. Echemos un vistazo a un modelo que predice correctamente lo que se observa.

La teoría de la inclinación explica correctamente las estaciones, pero la razón es un poco más sutil que la explicación de la teoría de la distancia. Debido a que el eje de rotación de la Tierra está inclinado, el hemisferio norte apuntará hacia el Sol y experimentará el verano, mientras que el hemisferio sur apuntará en dirección opuesta al Sol y experimentará el invierno. Durante el verano, la luz solar incide en el suelo de forma más directa (más cercana a la perpendicular), concentrando la energía solar. Esta energía concentrada es capaz de calentar la superficie más rápidamente que durante el invierno, cuando los rayos del sol golpean el suelo en más ángulos, esparciendo la energía.

Además, durante el verano, el Sol está sobre el horizonte durante más tiempo, por lo que su energía tiene más tiempo para calentar las cosas que durante el invierno. Como hornear algo en el horno, la tierra y el agua no se calientan instantáneamente, por lo que nuestros días más calurosos suelen ser después del solsticio de verano. Por eso también la parte más calurosa del día suele ser por la tarde. Del mismo modo, los días más fríos del invierno suelen ser después del solsticio de invierno.

La Módulo de estaciones del programa de Educación en Astronomía de la Universidad de Nebraska-Lincoln le permite comprender estos conceptos manipulando cosas como la posición de la Tierra en su órbita y su posición en la Tierra (el enlace aparecerá en una nueva ventana --- elija la tercera parte del módulo) y utilizar su Simulador de estaciones y eclíptica en el paquete de aplicaciones nativas (los simuladores de Flash ya no funcionan con los navegadores actuales). Puede cambiar entre una vista centrada en la Tierra que muestra la Tierra en el centro de la esfera celeste con el Sol viajando a lo largo de la eclíptica y una vista centrada en el Sol mostrando la Tierra moviéndose alrededor del Sol. Ambas vistas muestran cómo la cantidad de luz del día y el ángulo de la luz solar sobre el suelo cambian con el paso de los días y la ubicación en la Tierra.

Los ejes de rotación de la mayoría de los otros planetas del sistema solar también están inclinados con respecto a sus planos orbitales, por lo que también sufren cambios estacionales en sus temperaturas. Los planetas Mercurio, Júpiter y Venus tienen inclinaciones muy pequeñas (3 ° o menos), por lo que la distancia variable a la que se encuentran del Sol puede desempeñar un papel más importante en las variaciones estacionales de temperatura. Sin embargo, de estos tres, solo Mercurio tiene diferencias significativas entre el perihelio y el afelio. Su atmósfera extremadamente fina no es capaz de retener la energía solar. Las órbitas de Júpiter y Venus son casi circulares y sus atmósferas son muy gruesas, por lo que sus variaciones de temperatura son cercanas a cero.

Marte, Saturno y Neptuno tienen inclinaciones similares a las de la Tierra, pero Saturno y Neptuno tienen una variación de temperatura cercana a cero debido a sus atmósferas muy gruesas y órbitas casi circulares. Marte tiene grandes cambios de temperatura debido a su atmósfera muy delgada y su órbita más excéntrica coloca su hemisferio sur más cerca del Sol durante el verano y más lejos del Sol durante el invierno. El hemisferio norte de Marte tiene una variación estacional más leve que su hemisferio sur debido a esta disposición. Dado que los planetas se mueven más lentamente en sus órbitas cuando están más lejos del Sol, el hemisferio sur de Marte tiene veranos cortos y calurosos e inviernos largos y fríos.

Las estaciones de Urano deberían ser las más inusuales porque orbita al Sol de lado, ¡su eje está inclinado 98 grados! Durante la mitad del año uraniano, un hemisferio está a la luz del sol y el otro está en la oscuridad. Durante la otra mitad del año uraniano, la situación se invierte. La densa atmósfera de Urano distribuye la energía solar de un hemisferio a otro de manera efectiva, por lo que los cambios de temperatura estacionales son cercanos a cero. El eje de Plutón también está muy inclinado (122,5 grados), su órbita es la más elíptica de los planetas y tiene una atmósfera extremadamente delgada. Pero siempre está tan lejos del Sol que está perpetuamente congelado (¡solo 50 grados por encima del cero absoluto!).


Si este planeta alienígena existe, podría ser similar a la Tierra. O puede que no.

Los astrónomos han encontrado evidencia de un planeta que orbita alrededor de una estrella que, si entrecierras un poco los ojos y no limpias el espejo demasiado bien, parece un reflejo de la Tierra y el Sol.

Lo sé, débil alabanza. Pero este es un planeta bastante interesante. Es más grande que la Tierra, pero orbita una estrella muy parecida al Sol a aproximadamente la misma distancia que la Tierra orbita al Sol, lo que significa que recibe aproximadamente la misma cantidad de luz que la Tierra. Pero todavía no podemos decir mucho al respecto porque nos falta una pieza clave del rompecabezas: su masa.

Más mala astronomía

Si, es decir, el planeta existe en absoluto.

OK, entonces, ¿qué es qué aquí? La estrella se llama Kepler-160 y se encuentra a unos 3.100 años luz de la Tierra. La estrella es casi gemela del Sol: tiene un poco menos de masa y es más fría, pero también es un poco más grande que el Sol, por lo que la cantidad de energía que emite es casi exactamente la misma que la del Sol (es sólo un 1% más luminosa, por lo que muy, muy cerca). También es muy antiguo, alrededor de 9 mil millones de años, es decir, el doble de la edad del Sol.

Kepler-160 es una de las 150.000 estrellas examinadas por el observatorio Kepler en busca de exoplanetas, mundos extraterrestres que orbitan otras estrellas. Si vemos la órbita de un planeta de canto, entonces una vez por órbita pasa frente a la estrella, creando un tránsito, un mini-eclipse, y la luz de la estrella cae una pequeña fracción. La cantidad de esa caída nos dice el tamaño del planeta.

Se descubrió que Kepler-160 tiene dos planetas en tránsito, llamados Kepler160-byc *. Ambos son más grandes que la Tierra y orbitan la estrella tan cerca que se vuelven positivos cocido por esto. Como la tierra que son no.

Ambos planetas fueron confirmados en 2014. Pero todo el tiempo se sueñan nuevas técnicas de medición, por lo que un equipo de astrónomos reexaminó los datos recientemente para buscar más planetas. Encontraron dos cosas interesantes.

Uno es un posible tercer planeta encontrado por su influencia gravitacional en 160c, cambiando el tiempo de sus tránsitos. Es difícil saber más sobre este planeta ya que él mismo no transita, pero estiman que tiene una masa en algún lugar entre la de la Tierra y Saturno (unas 100 veces la de la Tierra) en una órbita de entre 7 y 50 días de duración, por lo que sigue siendo bonita. cerca de la estrella. Pero eso es todo lo que se puede inferir.

Obra de arte que representa un exoplaneta en un sistema de múltiples planetas. Crédito: ESA / Hubble, M. Kornmesser

Pero es el cuatro planeta que es tan interesante. Encontraron lo que se parece mucho a una serie de caídas a la luz de las estrellas con un período de 378 días. Aplicando algunas estadísticas a sus medidas, encuentran que tiene un 85% de posibilidades de ser real, es decir, no debido a algún artefacto del instrumento. Por lo tanto, no pueden afirmar que sea real, el estándar es un 99% de confianza para una declaración formal, pero las probabilidades son buenas. De ahora en adelante, asumiré que es real, pero tenga en cuenta que hay un 15% de posibilidades de que no ser.

Entonces, si existe, orbita apenas un poco más lejos de su estrella que la Tierra del Sol, y recibe aproximadamente el 93% de la energía de la estrella que la Tierra.

Exoplanetas conocidos graficados con la cantidad de luz que reciben de su estrella (eje x) versus la temperatura de la estrella (eje y). La región verde muestra planetas en la "zona habitable" de su estrella. Los tamaños de los planetas se indican mediante el tamaño de un círculo. Los planetas del sistema solar (arriba) se muestran a escala. El posible planeta Kepler-160 está apuntado con una flecha. Crédito: Heller et al.

Pero eso depende de su atmósfera. La temperatura promedio de la Tierra sin aire sería de aproximadamente -18 ° C (0 ° F), pero los gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera calientan nuestro promedio hasta aproximadamente 15 ° C (60 ° F). Entonces, este planeta podría ser más frío que la Tierra, pero si tuviera mucho más CO2 o vapor de agua, podría estar cerca de nuestra propia temperatura.

El problema es que no tenemos idea de cómo podría ser su atmósfera, o incluso si la tiene. Sin embargo, parece probable que lo haga: la profundidad de la caída del tránsito significa que el planeta tiene aproximadamente 1,9 veces el diámetro de la Tierra, lo que lo convierte en una súper Tierra. Ahí es donde los planetas comienzan a ser capaces de retener atmósferas muy espesas, por lo que podría ser como la Tierra ... o podría ser como Neptuno. Así que nosotros no puedo llámalo parecido a la Tierra. Podría parecerse más a Venus por lo que sabemos.

Esto depende en cierta medida de la gravedad de la superficie del planeta. Los astrónomos estiman que si es principalmente roca y agua, tendrá una masa de 3,5 veces la de la Tierra, lo que le da una gravedad superficial casi exactamente igual a la de la Tierra. Hábil.

Pero si es metal y roca, como la Tierra, la masa podría ser de 10 a 13 veces la de la Tierra, ¡lo que le da una gravedad superficial de 2,5 a 3,5 la de la Tierra! Eso sería un poco duro. Y si el planeta es así de denso es probable que tenga una atmósfera densa. Pero, honestamente, simplemente no lo sabemos.

Al hacer zoom en estrellas como el Sol, se puede ver que el planeta Kepler-160 (designado KOI456.04, con flechas y trazado con barras de incertidumbre) obtiene un poco menos de iluminación que la Tierra desde su estrella más fría, y también es más grande que la Tierra. Crédito: Heller et al.

Aún así, el planeta se encuentra en la llamada zona habitable (o HZ) de la estrella, donde podría existir agua líquida en la superficie del planeta. Sabemos de muchos planetas en los HZ de sus estrellas, y muchos de estos planetas tienen un tamaño cercano a la Tierra. Pero esto ocurre principalmente en estrellas mucho más pequeñas y tenues que el Sol: enanas rojas. Cuando se trata de estrellas más parecidas al Sol, la mayoría de los planetas HZ conocidos son mucho más grandes que la Tierra. Este que orbita Kepler-160 es, con mucho, el más pequeño (además de la Tierra, Venus y Marte) para ese grupo estelar. Así que eso es genial.

Lo que tiene que suceder a continuación es la confirmación de la existencia de este planeta. Ellos predicen que el próximo tránsito ocurrirá el 14 de septiembre de 2020. Es de esperar que algunos telescopios grandes puedan ser entrenados en esta estrella para buscarla. ¡La caída de la luz de las estrellas es de solo un 0,05%! Entonces tendrán que mirar con cuidado. Encontrar su masa es mucho más difícil y podría llevar años.

Estamos cada vez más cerca de encontrar un planeta del tamaño de la Tierra orbitando a un gemelo casi solar. Eso no es garantía de que será la Tierracomo, pero aún. Cuantos más de estos encontremos, mayores serán las probabilidades de encontrar otra Tierra. Creo que vale la pena buscarlo.

* La carta a se omite para evitar confusiones con sistemas de estrellas múltiples, que utilizan una notación similar.


No es solo otra estrella

Nuestro sol es solo una pequeña estrella amarilla en una vasta colección que podría albergar vida. Escucharás esto cada vez más. No lo crea. El requisito mínimo de una estrella de soporte vital falta en todas las demás estrellas. Nuestro sol dado por Dios parece ser único.

Apareciendo brillante desde nuestra perspectiva en la tierra, el sol obviamente tiene un estatus especial para nosotros. Pero su brillo es impresionante solo porque se encuentra tan cerca en comparación con las estrellas. Dado todo lo que sabemos ahora sobre el brillo de otras estrellas, hoy está de moda llamar al sol una estrella, incluso una estrella promedio. ¿Pero es ese el caso realmente?

Si bien el sol tiene muchas características similares a las estrellas, la Biblia nunca se refiere a él como una estrella. Esto sugiere que el sol puede tener algunas características únicas. ¿Podría referirse eso a su composición? La composición del sol es un poco inusual: tiene mucho menos litio que la mayoría de las estrellas. El litio no es muy común en las estrellas de todos modos, pero el sol se encuentra entre las estrellas más pobres en litio. Aunque esta estadística es interesante, no está claro si es significativa.

El sol tiene otra propiedad muy importante e inusual: su estabilidad. Los astrónomos han pasado algún tiempo buscando estrellas similares al sol, porque tales estrellas podrían ser propicias para sustentar la vida en cualquier planeta que los orbite. Los astrónomos han encontrado algunos gemelos solares que tienen la misma temperatura, tamaño, masa y brillo que el sol, pero casi todos son variables. Es decir, varían en brillo. Con toda la preocupación por el calentamiento global hoy, debería ser obvio que un sol constante es esencial para la vida.

El brillo del sol puede variar ligeramente, pero está más allá de nuestra capacidad de medir. Por tanto, podemos estar seguros de que cualquier variación normal es tan pequeña que tiene pocos efectos adversos en la vida.

En contraste con esto, otras estrellas (que por lo demás son similares al sol) típicamente varían en brillo en un pequeño porcentaje, y algunas varían mucho más. Esto sería desastroso para la vida en un planeta que orbita una estrella así solo desde el punto de vista de grandes variaciones de temperatura. Solo una variación del uno por ciento en el sol daría como resultado un cambio de temperatura promedio de 2 ° F (1 ° C) en la Tierra. Puede que esto no parezca mucho, pero se trata de un cambio en la temperatura promedio; los cambios locales y estacionales probablemente serían mucho más altos y más perjudiciales para la vida.

Pero hay más que eso. La variación parece estar relacionada con la actividad magnética, que puede dañar la vida. En la Tierra estamos familiarizados con el campo magnético del sol porque está íntimamente relacionado con las manchas solares (o en el caso de otras estrellas, las manchas estelares). Cada once años aumenta el número de manchas y la actividad magnética. Durante el máximo de manchas solares, el sol produce con frecuencia llamaradas energéticas que bañan la tierra con una dosis extra de radiación de partículas que pueden causar estragos en la tierra y dañar las células de los organismos vivos. Solo podemos imaginar cuán destructiva sería la radiación en planetas que orbitan otras estrellas.

Por el diseño de la gracia de Dios, la tierra tiene un campo magnético protector que evita que las llamaradas del sol interrumpan la vida. The particles racing from the sun interact with the magnetic field, which deflects most of the particles. Yet we are periodically reminded about such imminent danger when the flares overload the ability of the earth’s magnetic field to protect us. Astronauts on the Space Station must enter protected sections of the station after a solar flare.

Not all planets have strong enough magnetic fields to protect living organisms on their surfaces. Even on planets that do, the situation would be dire if the star’s magnetic activity were far higher than the sun’s. The much more frequent and far more powerful flares probably would compromise any reasonable magnetic field that a planet would have. Because this particle radiation would be harmful to living things, even secular astronomers recognize that variable stars probably can’t support living things.

Secular scientists might respond that since we haven’t observed the behavior of stars for very long, we can’t prove just how unusual the sun is with respect to its long-term stable behavior. But it’s safe to conclude that all solar-type stars vary part of the time and are stable only part of the time. We live in a time of stability, but secular astronomers have no reason to believe this has always been the case. This stability throughout life’s history on earth is easy to explain if the sun and earth are young as we creationists know, but it wouldn’t work if the sun or any star system is billions of years old.

Life requires a stable sun at all times, and that’s just what God gave us.


Contenido

Mass, radius, and temperature [ edit | editar fuente]

Because it was discovered by the radial velocity method, the only known physical parameter for Ross 128 b is its minimum possible mass. The planet is at least 1.35 Earth mass. This is slightly more massive than the similar and nearby Proxima Centauri b, with a minimum mass of 1.27 Earth mass. The low mass of Ross 128 b implies that it is most likely a rocky Earth-sized planet with a solid surface. However, its exact mass and radius is not known, as no transits of this planet have been observed. Ross 128 b would be 0.5 Earth radii for a pure-iron composition, and 3.0 Earth radii for a pure hydrogen-helium composition, both implausible extremes. For a more plausible Earth-like composition, the planet would need to be about 1.10 Earth radii (about 7,008 km.) With that radius, Ross 128 b would be slightly denser than Earth, due to how a rocky planet would become more compact as it increases in size. It would give the planet a gravitational pull around 10.945 m/s 2 , or about 1.12 times that of Earth.

Ross 128 b is calculated to have a temperature similar to that of Earth and potentially conducive to the development of life. The discovery team modelled the planet's potential equilibrium temperature using albedos of 0.100, 0.367, and 0.750. Albedo is the portion of light that is reflected instead of absorbed by a celestial object. With these three albedo parameters, Ross 128 b would have a Teq of either 294 K (21 °C 70 °F), 269 K (-4 °C 25 °F), or 213 K (-60 °C -76 °F). For an Earth-like albedo of 0.3, the planet would have an equilibrium temperature of 280 K (7 °C 44 °F), about 8 degrees Kelvin lower than Earth's average temperature. However, the actual temperature of Ross 128 b is currently not accurately calculable because it depends on the currently unknown atmospheric conditions, if it has any atmosphere.

Órbita y rotación [editar | editar fuente]

Ross 128 b is a closely orbiting planet, with a year (rotation period) lasting about 9.9 days. Its semi-major axis is 0.0496 AU (7.42 million km). The orbit is quite circular, with an eccentricity of 0.036, but also with a large error range as well. Compared to the Earth's average distance from the Sun of 149 million km, Ross 128 b orbits 20 times closer. At that close distance from its host star, the planet is most likely tidally locked, meaning that one side of the planet would have permanent daylight while the other side would be in permanent darkness.

Host star [ edit | editar fuente]

Ross 128 b orbits the small M-dwarf Ross 128. The star is 17% the mass and 20% the radius of our own Sun. It has a temperature of 3,192 K, a luminosity of 0.00362 Solar luminosity, and an age of 9.45 ± 0.60 billion years. For comparison, the Sun has a temperature of 5,772 K and an age of 4.5 billion years, making Ross 128 half the temperature and over twice the age. The star is only 11.03 light-years away, making it one of the 20 closest stars known.


Saturn's Temperature: One Cool Planet

With an average temperature of minus 288 degrees Fahrenheit (minus 178 degrees Celsius), Saturn is a pretty cool planet. Although there are some small differences as one travels from the equator to the poles, much of Saturn's temperature variation is horizontal. This is because most of the planet's heat comes from its interior, rather than from the sun.

Layers of gas

Saturn is mostly made up of hydrogen, with some helium. Gases such as sulfur, methane, ammonia, nitrogen and oxygen lie within the planet's atmosphere, creating colorful bands.

Temperatures in Saturn's atmosphere increase along with pressure the closer one travels to the center. As a giant gas planet, Saturn doesn't have solid ground scientists set the surface of the planet at the point where pressure is equal to that of sea level on Earth.

Saturn contains three layers of clouds. The upper layers of ammonia ice have temperatures ranging from minus 280 F (minus 173 C) to minus 170 F (113 C). The next layer contains water ice, with temperatures from minus 127 F (minus 88 C) to 26 F (minus 3 C). Temperatures in the lower layers climb as high as 134 F (57 C). Pressures in this region equal those found a few miles under Earth's ocean.

When Voyager 2 traveled to the ringed planet, it found that temperatures near the north pole were about 18 F (10 C) colder than those found at mid-latitudes, a difference that may be seasonal.

Heating sources

Saturn contains a rocky core, 10 to 20 times the mass of Earth, which is surrounded by liquid metallic hydrogen. This massive core was likely the first part of the planet created, and it trapped gas as the planet formed. Moving out from the core, the liquid hydrogen becomes less metallic, gradually shifting into a gas the further one travels from the center of the planet.

The interior may reach temperatures of up to 21,000 F (11,700 C). Because the distance to Saturn from the sun averages 886 million miles (1.4 billion kilometers), most of the planet's heat comes from its core. Saturn radiates more than twice as much heat into space as it receives from the sun. Much of the heat is caused by the gravitational compression of the planet, but scientists theorize that some of it may come from friction created by helium sinking into the planet's interior.


How would the temperature on earth be if the sun was slightly more or less powerful? - Astronomía

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What causes the seasons?

Good astronomy : The seasons are mostly due to the axial tilt of the Earth. The change in distance of the Earth to the Sun is a very minor player. [ Note added January 21, 1998: This page had a math error in it when I originally published it. The error is not a huge one, and has only a small impact on the conclusions, so I simply corrected it. At the bottom of the page I include the original incorrect calculation, just to keep me honest.]

How it works : This is one of the most pernicious types of ideas: one that sounds reasonable, and so it propagates easily. Unfortunately, it's wrong. Well, not completely wrong certainly the Earth's distance from the Sun has something to do with the temperature, but it is a relatively minor effect.

First, a sanity check: The Earth's orbit is an ellipse. The Earth reaches perihelion (the point in its orbit closest to the Sun) in January, and it reaches aphelion (farthest point from the Sun) some six months later. If that were all that governed weather, we'd have summer in January, and Winter in July! This may be true for our Southern Hemisphere friends, but not up in the North. Something else must be going on.

We can check our qualitative conclusion above with some (simple!) math. The math involved in calculating a planet's gross temperature has been known for a long time. Basically, the temperature depends only weakly on distance changes the temperature goes as the inverse square root of the distance of the planet to the Sun. ¿Qué significa eso? In other words, if you double the distance of a planet from the Sun, the temperature will drop by the square root of 2, or about 1.4. Doubling the Earth's distance from the Sun will drop the mean temperature by about 80 degrees Celsius (Careful here! You cannot use Celsius units for the actual calculation. You have to use the Kelvin scale, which has the same units as Celsius, but starts at 0. In other words, 0K = -273 C. If you take the square root of the temperature using Celsius you'll get the wrong answer! However, since the units are the same, an 80 degree drop is the same in both scales). Specifically, the Earth's average temperature is about 280 degrees Kelvin (10 Celsius). 280/1.4=200, or a drop of 80 degrees.

At perihelion (nearest point) the Earth/Sun distance is about 147,000,000 km, and at aphelion (farthest point) it's about 152,000,000 km. The change in temperature is then or just less than 2 percent. This turns out to be only 5 degrees Celsius, which is quite a bit less than the temperature change we see between winter and summer. Obviously, something else must be going on.

The largest contributor to the change in seasons is the tilt, or inclination, of the Earth's spin axis with respect to its orbital plane (the ecliptic ). The usual explanation is as follows: take a flashlight and a piece of paper. Shine the light straight onto the paper, so you see an illuminated circle. All the light from the flashlight is in that circle. Now slowly tilt the paper, so the circle elongates into an ellipse. All the light is still in that ellipse, but the ellipse is spread out over more paper. The density of light drops. In other words, the amount of light per square centimeter drops (the number of square centimeters increases, however, so the total amount of light stays the same-- you expect that, as the light from the flashlight has not changed).

The same is true on the Earth. When the Sun is overhead, the light is falling straight on you, and so more light (and more heat) hit each square centimeter of the ground. When the Sun is low, the light gets more spread out over the surface of the Earth, and less heat (per square centimeter!) can be absorbed. Since the Earth's axis is tilted, the Sun is higher when you are on the part of the Earth where the axis points towards the Sun, and lower on the part of the Earth where the axis points away from the Sun.

For the Northern Hemisphere, the axis points most toward the Sun in June (specifically, around June 21), and away from the Sun on December 21. This corresponds to the Winter and Summer Solstices, or the midpoints of summer and winter. For the Southern Hemisphere, this is reversed.

There is more, too. In the summer, the Sun is higher, and therefore the days are longer. This gives the Sun more time to heat the Earth, so it gets hotter. In the winter, the sun is lower, and the days are short, giving the Sun less time to heat the Earth. This is a secondary effect.

The distance of the Earth to the Sun is a smaller effect yet, but it does exist! So the Southern Hemisphere gets slightly hotter summers and slightly colder winters than the North. But only by a couple of degrees, and only on average. Your mileage may vary!

A good page about seasons can be found at The MSNBC website. They have a nice diagram (though a bit crowded) there as well.

Another one is a discussion of season misconceptions (and he takes to task the MSNBC site I mention above!).

January 21, 1998:
Okay, so I made a small mistake on the original page. I'll quote the original passage, here, and add some notes on the math as well for those of you interested in the details.

We can check our qualitative conclusion above with some (simple!) math. The math involved in calculating a planet's gross temperature has been known for a long time. Basically, the temperature depends only weakly on distance changes the temperature goes as the distance to the one-fourth power (the square root of the square root!). In other words, if you double the distance of a planet from the Sun, the temperature will drop by 2^(1/4) or 1.18. Doubling the Earth's distance from the Sun will only drop the mean temperature by about 50 degrees Celsius (the Earth's average temperature is about 310 degrees Kelvin or 10 Celsius. 310/1.18=260, a 50 degree drop. The Kelvin scale is absolute, which means it starts at 0, which is why I used it for the calculation).

At perihelion (nearest point) the Earth/Sun distance is about 146,000,000 km, and at aphelion (farthest point) it's about 152,000,000 km. The change in temperature is then or only 0.85 percent! This turns out to be only 2 degrees Celsius, which is quite a bit less than the temperature change we see between winter and summer! Obviously, something else must be going on.

My mistake was that I put in an additional factor of a square root in there, making the change in temperature a bit too small. I also used 146 million kilometers for the perihelion distance, and 147 million is actually a bit better. The temperature change from winter to summer is about 5 degrees, not 2 as I stated originally. Where I live in Washington, DC, the temperature in summer hits 35 Celsius easily, and commonly drops to 0 Celsius in the winter. 35 degrees is a lot more than 5!

To calculate the temperature of a planet, you basically need to assume that the amount of heat the planet gets from the Sun is balanced by the amount of heat radiated away by the planet. If this were not true, the planet would either heat up (if it didn't radiate the heat away) or it would freeze (if it radiates too much).

Qualitatively: the star gives off heat over its whole surface. That heat expands in a sphere centered on the Sun, and travels to the planet. The planet intersects a small piece of it which is equal to the area of a circle with the same radius as the planet (if I ever get a chance I'll place a diagram here that shows this graphically. ). The planet absorbs some of that heat, and, if it rotates quickly, re-radiates it away over its whole surface.

sigma * T planet 4 =
sigma * T Sun 4 * 4 * pi * radius Sun 2 / (4 * pi * distance 2 ) *
(1-albedo) * pi * radius planet 2 / 4 * pi * radius planet 2

where sigma is a constant (not important here, since it cancels out), T is temperature (for the planet or the Sun, each is labeled above), distance is the distance from the planet to the Sun, radius is the radius of the Sun or planet (also labeled), and albedo is a measure of the reflectivity of a planet. An albedo of 1 means the planet is a perfect reflector, like a mirror. An albedo of 0 means the planet absorbs every photon that hits it it would look black. The Earth has an albedo of 0.39, as it happens.

We can then do a bit of algebra to get:

T planet =T Sun * (radius Sun /2 * distance) 1/2 * (1-albedo) 1/4

Phew! From here you can see that the temperature of the planet depends on the inverse square root of the distance to the Sun. Note that if you put in the correct numbers for the Earth and Sun (distance=1.5 x 10 13 centimeters, T Sun =5780, radius Sun =7 x 10 10 centimeters and albedo=0.39) you get a temperature of the Earth of about 250 Kelvin. That's about -20 below Celsius, or -10 Fahrenheit! What gives?

Our atmosphere, that's what gives. Our atmosphere helps keep heat in (by absorbing some of the radiation re-radiated by the Earth), so you need a correction factor to our albedo. Without our thin layer of air, the surface temperature of the Earth would rapidly drop, freezing the oceans solid. This is called a "greenhouse effect", and is a very real occurrence. It's when things get out of control that you get a runaway greenhouse effect. Note also that the temperature on the surface of Venus should be about -20 Celsius (distance=1.1 x 10 13 centimeters, albedo=0.65 although it's closer to the Sun its albedo is higher, so it should have about the same temperature as the Earth), but is actually in excess of 500 Celsius (over 900 Fahrenheit!). Should you worry about runaway greenhouse effect? Take a look at our closest neighbor. You tell me.

My thanks to Bad Readers Darrell Bennett, Eric Carlson and Georg Zemanek for pointing out some of my errors!