Erdähnlicher Planet mit extrem langen Jahreszeiten

Wissenschaft Astronomie
#1

Guten Tag,
ich bin gerade auf der Suche nach einem Setting für eine Geschichte. Es sollte um eine erdähnliche Welt gehen, in der die Jahreszeiten extrem lang sind - ideal wären zwanzig bis dreißig Jahre (also: zwanzig/dreißig Jahre Frühling, zwanzig/dreißig Jahre Sommer, etc)

Wie könnte man so ein Szenario realistisch begründen? Der Planet würde eine extrem lange Umlaufbahn um seine Sonne benötigen - aber je weiter er von dieser entfernt ist, desto unwahrscheinlicher ist erdähnliches Leben, aufgrund der mangelnden Wärme durch Sonneneinstrahlung.

Könnt ihr mir dabei helfen?
Danke,
tegeus-cromis

#2

ich bin gerade auf der Suche nach einem Setting für eine
Geschichte. Es sollte um eine erdähnliche Welt gehen, in der
die Jahreszeiten extrem lang sind - ideal wären zwanzig bis
dreißig Jahre (also: zwanzig/dreißig Jahre Frühling,
zwanzig/dreißig Jahre Sommer, etc)

Damit bräuchtest du eine Umlaufzeit von mindestens 80 Jahren. In unserem Sonnensystem wäre das schon ziemlich weit draußen, etwa auf Höhe von Uranus. Der kommt auf eine Umlaufzeit von etwa 84 Jahren.

Wie könnte man so ein Szenario realistisch begründen? Der
Planet würde eine extrem lange Umlaufbahn um seine Sonne
benötigen - aber je weiter er von dieser entfernt ist, desto
unwahrscheinlicher ist erdähnliches Leben, aufgrund der
mangelnden Wärme durch Sonneneinstrahlung.

Das könntest du natürlich durch eine größere und damit hellere Sonne ausgleichen. Allerdings hat so ein großer Stern dann nur noch eine sehr kurze Lebenszeit, da größere Sterne ihren Brennstoff schneller verbrennen, so dass im Extremfall die Planeten noch nicht mal ne feste Kruste haben, und schon ist der Stern am Ende. Mit Vegetation oder Leben ist dann auf so einem Planeten natürlich nichts.

Ich könnte mir höchstens vorstellen, dass man ein System mit einem Stern nimmt, der ähnlich unserer Sonne ist. Der Planet draußen wäre dann natürlich erstmal zu kühl, aber wenn sich die Sonne zu einem Roten Riesen aufbläht, dann könnte der Planet da draußen in die bewohnbare Zone rutschen (weil der Stern ja dann viel heller wird) und dort für ein paar hundert Millionen Jahre bleiben. Das könnte reichen, um den Planeten bewohnbar zu machen. Aufgrund des großen Bahnradius hätte der Planet aber trotzdem noch eine lange Umlaufzeit und dementsprechend lange Jahreszeiten.

#3

Hallo,

Du könntest ein Doppelsternsystem nehmen. Der Planet kreist in einem üblichen Abstand um eine kleine rote Sonne. Die Sonne selbst umkreist einen größeren Stern (genauer: beide umkreisen den gleichen Schwerpunkt), wobei die Bahn exzentrisch ist. Der Abstand der Sonnen voneinander variiert also im Laufe mehrerer Jahrzehnte. Damit ist dann auch die Lichtintensität auf dem Planeten entsprechend variabel.
Du musst in Deine Geschchte dann nur noch mögliche Effekte der 2 Sonnen berücksichtigen (evtl. gegenseitige Bedeckungen, hell erleuchtete Nächte etc).

Gruß, Niels

#4

Hi!

Vielen lieben Dank für die schnellen und guten Antworten!

Leider hat die Version mit dem Doppelstern-System zuviel Ähnlichkeit mit dem Setting einer anderen Geschichte - nämlich „Helliconia“ von Brian Aldiss. :frowning:

Daher gefällt mir das Roter Riese-Szenario gerade sehr gut; es würde auch perfekt zu der melancholischen Grundstimmung der Geschichte passen.

Wieviel freie Hand hätte ich beim „Bau“ des Planeten? Könnte ich mir die Länge der Tag- und Nachtzeiten einfach ausdenken? (Generell gilt: je erdähnlicher, desto besser)

Und wie groß würde die Sonne am Tage erscheinen, wenn sich der Planet in einer Uranus-ähnlichen Umlaufbahn befindet? Wie würde die Welt bei Tageslicht aussehen - wie durch eine rote Brille betrachtet? Oder hat das Licht einfach nur einen deutlichen Rotstich? Gibt es weitere Faktoren, die man berücksichtigen müsste?

Die Geschichte erlaubt es nämlich leider nicht, dass ich zuviel wissenschaftliche Hintergrundinfos einfließen lasse (die Bewohner der Welt sind technisch nicht weit fortgeschritten). Daher wäre es super, wenn sich die Eckdaten bequem auf ein paar Stichworte zusammenfassen ließen, wie zum Beispiel: „Welt im weiten Orbit um einen roten Riesen, Jahreszeiten dauern zwanzig Jahre“.

Danke und Grüße,
tegeus-cromis

#5

ich bin gerade auf der Suche nach einem Setting für eine
Geschichte. Es sollte um eine erdähnliche Welt gehen, in der
die Jahreszeiten extrem lang sind - ideal wären zwanzig bis
dreißig Jahre (also: zwanzig/dreißig Jahre Frühling,
zwanzig/dreißig Jahre Sommer, etc)

Wie könnte man so ein Szenario realistisch begründen?

Da gibt es viele Möglichkeiten. Die einfachste wäre wohl ein Stern, dessen Helligkeit periodisch schwankt. Unsere Sonne hat ja einen 11-jährigen Aktivitätszyklus. Warum soll es nicht auch Sterne mit einem Zyklus geben, der zehn mal so lange dauert?

#6

hi
meiner meinung nach könnte dieser planet genauso zb unsere erde sein, denn die jahreszeiten werden ja nicht durch die distanz zur sonne, sondert durch den winkel zur sonne besimmt. wenn also eine präzession (http://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zession )vorhanden wäre die eine frequenz von 1/80j und in der selben richtung drehen würde wie die ‚erde‘ sich dann um die sonne bewegt, hätte man jahreszeiten von je 20 (4*20=80) jahren.
lg niemand

#7

Hallo,
als physikalischer Laie würde ich noch ein ganz anderes Problem sehen.
Du schreibst:

"Welt im weiten Orbit um einen roten Riesen,

Jahreszeiten dauern zwanzig Jahre".

Damit meinst du wohl „20 Erdjahre“, stellst also offenbar eine Zeitrelation zu unserer Erde her. Ein „Erdjahr“, egal, wo sich dieser Planet befindet und welche Umlaufdaten er hat, definiert doch, so glaube ich, ganz wesentlich auch die biologische Uhr seiner Lebenswelt, also der Pflanzen und der „Menschen“ (Reifezyklen). Die werden auf Grund dieser Bedingungen das Zeitmaß „1 Jahr“ genauso lang empfinden wie wir, egal welche Bahn der Planet um seine Sonne machen muss. Nicht so ein Besucher von unserer eigenen Erde. Der hätte dort aber erhebliche Probleme, seine biologische Zeit mit der fremden in Einklang zu bringen.
Das wäre allerdings eine spannende Geschichte!
Gruß,
lynndinn

#8

Hi!

Ja, ich bin auch der Meinung, dass die biologische Uhr einigen Belastungen ausgesetzt wäre. Aber in diesem Fall leben die Menschen schon seit Jahrhunderten (Jahrtausenden?) auf dem betreffenden Planeten und haben sich drauf eingestellt.

#9

Hi!

Die Idee mit der Präzession ist auch eine gute (eigentlich sind alle Ideen von euch gut), aber irgendwie bin ich gerade ganz verliebt in die „Planet kreist auf uranus-ähnlichem Orbit um einen Roten Riesen“-Szenario. Es passt einfach stimmungsmäßig super zur Geschichte!

Ich hab auch in der Zwischenzeit ein bisschen zum Thema Rote Riesen recherchiert - wenn ich es richtig verstanden habe, leuchten diese gar nicht rot, sondern eher orange. In einem Artikel fand ich den Vergleich zur Leuchtkraft einer elektrischen Glühbirne (die nicht mehr komplett stark ist). Was haltet ihr davon?

Ach ja, ich hab´s auch schonmal gefragt, aber: wie groß wäre die Sonne von einem uranus-ähnlichen Orbit aus zu sehen?

Ich würde mich freuen, wenn ihr mir weiterhin helfen könntet - ich finde die Diskussion gerade sehr spannend!

Danke im Voraus,
tegeus-cromis

#10

Hallo tegeus,
wenn ich dich richtig verstanden habe, willst du eine Geschichte schreiben. Aber dann hast du doch bereits das Wesentliche: Aus der Spannung zwischen den beiden biologischen Uhren (und damit auch Kulturen) kann man doch ganze Romane schreiben. Als Schriftsteller würde man zwar auf bestimmte physikalisch-biologische Gesetztmäßigkeiten zurückgreifen, hat dann aber auf einem gewissen Niveau der realen Wissenschaften das absolute Recht auf freies „Fortspinnen“. Dann wird die Frage ob Roter Riese, Doppelsonnensystem, pulsierende Himmelskörper oder größere Inklination nebensächlich, finde ich. Dann interssieren Schicksale, Träume, Visionen.
lynndinn

#11

Die werden auf Grund dieser
Bedingungen das Zeitmaß „1 Jahr“ genauso lang empfinden wie
wir, egal welche Bahn der Planet um seine Sonne machen muss.

Hallo,
man könnte ja die Eigenrotation (ca. 24 Stunden) beibehalten, dann wäre eben das Jahr dann ca. 30000 Tage lang. Ich denke dass sich dann durchaus eine recht wahrscheinliche Geschichte entwickeln könnte. Gib dem Planeten noch ein oder zwei Monde mit entsprehender Umlaufzeit mit, dann kann man sich dort wie auf der Erde fühlen, nur dass es eben statt Jahreszeiten Eizeiten und Wärmezeiten gibt.

Gruß
Eckard

#12

Von unserer Sonne sieht man aus der Entfernung von Uranus nicht mehr viel. Sie Unterscheidet sich praktisch nicht mehr wesentlich von den anderen Sternen am Himmel. Sie ist zwar heller als die anderen Sterne, aber mit bloßem Auge sieht man dennoch nur ein Pünktchen an einem schwarzen Himmel.
Wie sich das dann verhält, wenn anstelle der Sonne ein Roter Riese steht kann ich jetzt so nicht sagen. Aber der dürfte dann doch deutlich größer sein.
Welche Farbe die Sonne und der Himmel hat, hängt auch von der zusammensetzung der Atmosphäre ab.
Blauen Himmel gibt es nur auf der Erde, beim mars ist der Himmel eher rötlich, durch den ständig in der „Luft“ fliegenden roten Staub, bei Venus ist der Himmel eher grau-grün, Sonne sieht man dort keine, weil die Wolken zu dicht sind. Also ein ständig düsteres Zwielicht.

#13

Hi Lynndinn,
ich bin mir nich ganz sicher, wieviel dramatisches Potential das Durcheinander der biologischen Uhr mit sich bringt - interessant ist es bestimmt, aber ob es einen ganzen Roman trägt …?

In erster Linie brauche ich das Setting für eine gewisse „Grundstimmung“ der Welt, in der die Story spielt: die Handlung erstreckt sich über mehrere Jahre und spielt in einem einzigen, ewig langen Herbst.

#14

Hallo,

ich kann Deinen Ansatz nicht nachvollziehen. Wie soll das zu langen Jahreszeiten führen?

Gruß, Niels

#15

Ach ja, ich hab´s auch schonmal gefragt, aber: wie groß wäre
die Sonne von einem uranus-ähnlichen Orbit aus zu sehen?

Ich würde erwarten, dass die scheinbare Größe bei gleicher scheinbarer Helligkeit umgekehrt proportional zum Quadrat der Oberflächentemperatur sein muss. Da die Oberflächentemperatur der Sonne (5800 K) rund 1,5 bis 3 mal so hoch ist wie die eines Roten Riesen (2000 K - 4000 K), müsste die scheinbare Größe des Roten Riesen von seiner habitablen Zone aus gesehen rund 2 bis 9 mal so groß sein, wie die der Sonne aus Sicht der Erde.

Dasselbe gilt übrigens auch für einen Roten Zwerg.

#16

Ach ja, ich hab´s auch schonmal gefragt, aber: wie groß wäre
die Sonne von einem uranus-ähnlichen Orbit aus zu sehen?

Ich würde erwarten, dass die scheinbare Größe bei gleicher
scheinbarer Helligkeit umgekehrt proportional zum Quadrat der
Oberflächentemperatur sein muss. Da die Oberflächentemperatur
der Sonne (5800 K) rund 1,5 bis 3 mal so hoch ist wie die
eines Roten Riesen (2000 K - 4000 K), müsste die scheinbare
Größe des Roten Riesen von seiner habitablen Zone aus gesehen
rund 2 bis 9 mal so groß sein, wie die der Sonne aus Sicht der
Erde.

Das müsste ja dann ungefähr passen.
Die Sonne hat jetzt nen Durchmesser von etwa 1,4 Mio km. Wenn sich die Sonne als Roter Riese bis etwa zur Venus-Bahn ausgedehnt hat, dann hat sie grob 210 Mio km Durchmesser, also einen rund 150x so großen wie heute.

Wenn ich will, dass die Sonne etwa 7,5x so groß erscheint wie derzeit auf der Erde, dann muss ich also 20x so weit weg von der Sonne wie jetzt. Das ist etwa bei der Umlaufbahn des Uranus, die dann ja nach deinen Angaben in der habitablen Zone liegen müsste.

#17

Hallo,

die „Helliconia“-Reihe von Brian Aldiss könnte dazu Anregungen liefern:

http://en.wikipedia.org/wiki/Helliconia

Gruss,

derSpezi

#18

Hi Spezi!

Danke für den Tipp, aber Helliconia kenne ich schon. Ich wollte nicht das gleiche Setting nochmal verwenden…