太陽が大きくなったが、その光度を維持した場合、地球は熱くなったり冷たくなったりしますか？

最近の質問太陽が大きかったが冷たければ、地球はより熱くなったり冷たくなったりしますか？と尋ねた-太陽が大きくて涼しくなった場合、地球は熱くなるか、冷えるでしょうか。その答えは、主に最終的な光度に依存していると思います。

ただし、ここで（仮説的に）知りたいのは、太陽が大きくなり、その実効温度が低下して、光度が変化しなかったかどうかです。それは地球の平衡温度にどのように影響しますか？その答えには、アルベドの波長依存性、放射率、地球の大気吸収が関係しているのではないかと思います。

仮説的ではないもう1つの方法は、地球のような惑星をさまざまな温度の星から異なる距離に配置し、大気の上部に入射する全流束が同じになるようにすると、それらの惑星は比較しますか？

the-sun earth

— ロブ・ジェフリーズ
ソース

あなたが増加した場合

215倍に、地球は太陽の表面になります。その後、面積は46,200倍に増加します。その光度を維持するには、

は同じ係数で減少する必要があるため、120℃になります。この場合、地球は熱くなるはずです。

R_{⊙}

$R_\odot$

T^{4}

$T^4$

— ペラ

@ペラニースのもの。それは本当に私が考えていたものではありません。地球と太陽の違いは、たとえば、地球はM矮星に非常に近いからです。だからいくつかの要因。

— Rob Jeffries、

はい、わかりました。

— ペラ

ようなものについて質問していると思います

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

$\alpha$

あなたは挑戦的にもっと多くの質問をするべきですか？

— 良いトロールをムゼ。

回答:

太陽が大きくなった（最初は比較的小さな係数で数回）が、現在の光度を維持している場合、地球は依然として単位時間あたりの同じ総エネルギーを遮断しているため、温度は同じままです。一定の光度は、太陽から地球までの距離で一定の強度を与えます（強度は単位時間内の単位面積を横切るエネルギーです）。これは、地球によって遮られる総太陽エネルギーが同じままであることを意味します。

ただし、このシナリオでは、太陽の色が変化し、地球の反射率が周波数に依存するため、二次的な影響が生じるため、吸収されるのではなく反射する入射エネルギーの割合が変化し、温度が変化します。温度が上がると雲が増えて反射率が上がるため、これがどちらの方向に向かうかは難しいです...

— コンラッドターナー
ソース

コンラッド、私はこのすべてを知っていました。温度の変化の仕方とその理由を知りたい。

— Rob Jeffries、

それから、それは天文学についてではなく、気候学についての質問です。

— コンラッドターナー、

気候学が関係しているかもしれません。雲の形成は重要ではないと思います。異なるスペクトルタイプの星の周りの居住可能ゾーンの場所の問題は、最も間違いなく話題になっています。

— Rob Jeffries、

重要な問題は、大気の不透明度です。問題は、地球の固体表面の温度についてだと思います。大気の不透明度は/physics/135260/can-someone-explain-to-me-the-concept-of-atmosphere-opacityから確認できます。「虹」太陽からの最大熱流束は、たまたま大気の不透明性の一種の穴に当たります。これは地球に重大な温暖化効果をもたらし、温室効果によってさらに悪化します。日光がさらに遠くにある場合、グラフは、その多くが大気中で遮断されることを示しています。それは確かに表面をかなり冷たくするでしょうが、確かに2倍は冷たくありません。

Mドワーフは最も数の多いメインシーケンスの星であり、したがって人生にとって興味深いものであるため、この質問は間違いなく興味以上のものです。Mドワーフの近くに生命を置くには、惑星を地球よりも太陽に近づける必要がありますが、惑星を近づけて星を縮小および冷却する効果は、地球をそのままにして星を涼しくすることと同じです。以上。したがって、湿った大気に対する大気の不透明度の性質は、M個の矮星の周りの生命の見通しを理解するために非常に重要なものでなければなりません。

— ケンG
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