Güneş büyüyse, ancak parlaklığını koruduysa, Dünya ısınır mı yoksa soğur mu?

Son bir soru Güneş daha büyük ama daha soğuk olsaydı, Dünya daha sıcak veya daha soğuk olurdu? diye sordu - Güneş büyüyüp soğuduysa Dünya ısınır mı soğur mu? Bence bunun cevabı esas olarak son parlaklığa bağlı olmasıdır.

Ancak, burada (varsayımsal olarak) bilmek istediğim şey, Güneş'in büyüdüğü ve parlaklığının değişmeyecek şekilde azaldığı etkin sıcaklıktır ; bu Dünya'nın denge sıcaklığını nasıl etkiler? Cevabın, albedo'nun dalga boyu bağımlılığını, emisyonun ve Dünya'nın atmosferik emilimini içerebileceğinden şüpheleniyorum.

Bunu sormanın bir başka, daha az varsayımsal yolu, Dünya benzeri bir gezegeni, çeşitli sıcaklıklara sahip yıldızlardan farklı mesafelere koyarsanız, atmosferin üstündeki toplam akış akısı aynı olursa, sıcaklıklar nasıl olurdu bu gezegenler karşılaştırır mı?

the-sun earth

— Rob Jeffries
kaynak

Eğer artırırsanız 215 kat, Dünya Güneş'in yüzeyinde olacak. Ardından alanı 46.200 faktör artmaktadır. Parlaklığını korumak için, aynı faktör tarafından azaltılmalıdır, bu yüzden 120 ° C olacaktır, bu durumda Dünya ısınmalıdır.

R_{⊙}

$R_\odot$

T^{4}

$T^4$

— pela

@Pela Güzel biri. Gerçekten böyle düşünmüyordum. Daha çok Dünya-Güneş ile Dünya'nın bir M-cücesine çok daha yakın olması arasındaki fark. Yani birkaç faktör.

— Rob Jeffries

Evet tamam, anladım.

— pela

Sanırım (zaten bildiğinizi biliyorum )? Birincil farkın , her ikisi de dalga boyuna / frekansa bağlı olan albedo terimi, ve muhtemelen bir yayma terimi (yukarıda dahil değildir) nedeniyle ortaya çıkacağına katılıyorum .

T_{p}^{4} = \frac{r_{s}^{2} T_{s}^{4}}{4 (1 - α) a_{p}^{2}} = \frac{(1 - α) E_{a b s a t p}}{σ A_{e m i t, p}}

$T_{p}^{4} = \frac{ r_{s}^{2} T_{s}^{4} }{ 4 \left( 1 - \alpha \right) a_{p}^{2} } = \frac{ \left( 1 - \alpha \right) \ E_{abs \ at \ p} }{ \sigma \ A_{emit, p} }$

α

$\alpha$

— honeste_vivere

Meydan okurcasına daha fazla soru sormalısın?

— Trolü muze edin.

Yanıtlar:

Güneş büyüyüp (nispeten küçük bir faktörle, birkaç kez), ancak mevcut parlaklığını koruduğunda, Dünya hala birim sıcaklık başına aynı toplam enerjiyi yakalayacağından, birincisi yaklaşık olarak aynı kalır. Sabit parlaklık, Dünya'nın Güneş'ten uzaklığına sabit bir yoğunluk verir (yoğunluk, birim zamanda enerji geçiş birimi alanıdır), bu da Dünya tarafından kesilen toplam güneş enerjisinin aynı kalacağı anlamına gelir.

Ancak bu senaryoda güneşin rengi değişecek ve Dünya'nın yansıtıcılığının frekansa bağlı olması nedeniyle ikincil etkiler elde edeceğiz, böylece emilenmek yerine yansıtılan olay enerjisinin fraksiyonu değişecek ve bu da sıcaklıkta bir değişikliğe yol açacaktır. Sıcaklığın artması, yansıtıcılığı artıracak daha fazla bulut ile sonuçlanacağı için bunun hangi yönde gideceğini söylemek zor ...

— Conrad Turner
kaynak

Conrad, hepsini biliyordum. Sıcaklığın hangi yönde ve neden değiştiğini bilmek istiyorum.

— Rob Jeffries

O zaman bu astronomi hakkında değil, klimatoloji ile ilgili bir soru.

— Conrad Turner

Klimatoloji söz konusu olabilir. Bulut oluşumunun önemli olmadığından şüpheleniyorum. Farklı spektral tipteki yıldızların etrafında yaşanabilir bir bölgenin yeri sorunu kesinlikle konuyla ilgilidir.

— Rob Jeffries

Anahtar konu atmosferin opaklığıdır, çünkü sorunun Dünya'nın katı yüzeyindeki sıcaklık hakkında olduğunu düşünüyorum. Atmosferik donukluk görülebilir /physics/135260/can-someone-explain-to-me-the-concept-of-atmosphere-opacity , siz "gökkuşağı" olduğunu görebileceğiniz Güneş'ten gelen maksimum ısı akısının atmosferik opaklıkta bir tür deliğe çarpması olur. Bunun Dünya üzerinde önemli bir ısınma etkisi vardır ve Sera etkisi ile daha da kötüleşir. Güneş ışığı kızılötesine daha yakın olsaydı, grafik atmosferde çok daha fazlasının ele geçirileceğini gösterir. Bu, yüzeyi 2 daha soğuk olmasa da, yüzeyi önemli ölçüde daha soğuk hale getirecektir.

Hiç şüphe yok ki bu soru ilgi çekmekten daha fazlasıdır, çünkü M cüceleri çok sayıda ana dizi yıldızıdır ve bu nedenle yaşam için ilginçtir. Bir M cücesine yakın bir hayata sahip olmak için, gezegenin Dünya'dan Güneş'e daha yakın olması gerekirdi, ancak gezegeni daha yakın hareket ettirmenin ve yıldızı küçültüp soğutmanın etkisi, Dünya'yı olduğu yerde bırakmaya ve yıldızı daha serin hale getirmeye benzer. ve daha büyük. Bu nedenle, ıslak atmosferler için atmosferik opaklığın doğası, M cücelerinin çevresindeki yaşam beklentilerini anlamak için büyük önem taşımalıdır.

— Ken G
kaynak