Antakelser. Det gj?r jeg mye av under beregningene mine i dette prosjektet, og det gj?r vi generelt mye av i mange deler av fysikken. Vi gj?r antakelser for ? forenkle problemer og utregninger. I veldig mange tilfeller har ikke n?dvendigvis alle disse antakelsene og forenklingene og tiln?rmingene en alvorlig betydning for resultatet, da det viser seg at p?virkningskraften ikke var s? stor, uansett. F?r de kommende utregningene mine skal jeg gj?re en antakelse som kanskje kan h?res ganske s? dr?y ut med en gang (med tanke p? v?r egen planet), men som slettes ikke n?dvendigvis trenger ? v?re det. Jeg skal anta at atmosf?ren til Skrukkla?s er gjennomsiktig for str?ling p? alle b?lgelengder.
Den f?rste beregningen jeg n? skal gj?re, er p? hvor mye energi som ankommer overflaten til Skrukkla?s hvert sekund. Jeg ?nsker alts? ? finne denne luminositeten. Du husker den? Fluksen jeg beregnet sist jeg snakket med dere, fluksen Skrukkla?s mottar fra Pjokknes, er fluksen mottatt av et omr?de p? planetens overflate med retning vinkelrett p? avstandsvektoren mellom stjerna og planeten. Alts? vil str?lene fra stjerna v?re vinkelrette p? det gitte flate omr?det p? planeten vi ser p?, om det gir mer mening. Fordi avstanden mellom stjernen og planetene er s? stor, s? kan vi faktisk anta at str?lene som treffer planeten, reiser i samme retning. Dvs. at alle str?lene blir parallelle.
Fordi planeten mer eller mindre er formet som en kule, vil egentlig ikke fluksen engang v?re i n?rheten av konstant over overflaten. Heldigvis trenger vi likevel ikke ? regne ut tettheten for hver eneste kvadratmeter. Vi kan rett og slett bare tiln?rme omr?det som blir truffet av str?lingen, halvkulen, til en sirkel med samme radius som planeten. Radiusen til Skrukkla?s er rp = 1066528 m. For ? finne ut hvor mye energi per sekund som treffer overflaten til Skrukkla?s kan vi n? bare bruke samme formel som tidligere, og vi f?r:
Lplanet = Fplanet ? areal av sirkel = 173.7 W/m2 ? πr2 = 6.21 ? 1014 W
Det jeg ?nsker videre er ?, ved hjelp av en enkel klimamodell, estimere Skrukkla?s' temperatur. Denne enkle klimamodellen tar kun hensyn til str?lingen fra Pjokknes og planeten selv (husk antakelsen jeg startet med - at alle b?lgelengder trenger gjennom atmosf?ren). Denne modellen sier alts? at planeten vi ser p? blir som et sort legeme. Det betyr at den absorberer all innkommende str?ling og sender ut den samme mengden str?ling, i energi per tid, i alle retninger (se forrige innlegg for dypere beskrivelse om hukommelsen svikter). Dette vil si at planeten vil ha en konstant temperatur. Bare ved ? se p? v?r egen planet, s? vet vi jo at dette egentlig ikke vil v?re det realistiske tilfellet - for en planet er alvorlig talt ikke klassifisert som et sort legeme. Men som jeg sier er dette en enkel klimamodell, og jeg velger ? bruke denne kun for ? f? et overblikk, eller en idé, p? hva som kan forventes p? Skrukkla?s. Str?lingen og temperaturen sier jo, som vi har sett, veldig mye om et himmellegeme. For ? regne ut denne temperaturen trenger jeg fluksen Skrukkla?s mottar fra Pjokknes, som brukt over for ? finne luminositeten, og Stefan Boltzmanns lov. Som en oppfriskning er denne:
Fplanet = σT4
Dette gir at overflatetemperaturen til Skrukkla?s ligger p? omtrent 235 K = - 38°C. Er dette svaret realistisk? Tja, det vil jeg p?st? at det er. Vi m? huske at vi n? ikke har tatt i betraktning hva atmosf?ren til planeten best?r av, men samtidig vet vi at Skrukkla?s er en liten metallplanet som ligger ganske s? langt fra Pjokknes. S? den er kald. S? kald at vi ikke kan forvente oss noen former for liv her. Rekkevidden for temperaturen til flytende vann ligger p? 260-390 K +- 15 K, s? vi kan generelt anta at overflatetemperaturen til en planet m? befinne seg mellom disse verdiene for ? kunne opprettholde noen former for det vi kaller liv. Skrukkla?s er kategoriseres alts? ikke som en planet innenfor det som kalles "Den beboelige sone". Men fortvil ikke, vi skal nok gj?re noen ganske s? spennende oppdagelser for det - det tviler jeg ikke p? et sekund!
Vi blogges snart, dere