HesapHanem

Gezegen Denge Sıcaklığı Hesaplama

Gezegenin sıcaklığını bulmak için yıldız parlaklığını, yörünge mesafesini ve albedoyu girin.

Sonuç

254,59 K
-18,56 °C
1.361,17 W/m²

Nasıl hesaplanır?

Yıldızın parlaklığını Güneş'in katı olarak (L), gezegenin yörünge mesafesini astronomik birim cinsinden (d) ve Bond albedosunu (A, 0 ile 1'in altı arasında) girersiniz. Önce araç gezegene ulaşan yıldız ışığı akısını bulur: S = L × 3,828×1026 W ÷ (4π d²); burada d, 1 AB = 1,496×1011 m ile metreye çevrilir. Sonra tüm küre üzerinde soğurulan ve yayılan enerjiyi dengeler: T = [S (1 − A) ÷ (4σ)]1/4; σ = 5,67×10-8 W m-2 K-4 değeridir. 4 çarpanı, kürenin yüzey alanının güneş gören diskinin dört katı olmasından gelir. Sıcaklık kelvin ve °C (K − 273,15) olarak, akı ise W/m² olarak verilir. Hesap, atmosferin ısıtma etkisini ve gezegenin her yerinin eşit sıcaklıkta olduğunu varsayar. Albedonun 1 veya üzeri, mesafenin sıfır ya da negatif, parlaklığın sıfır veya negatif olması sonuç vermez.

Örnek hesaplama

Güneş'e eşit bir yıldız (L = 1), 1 AB uzaklıkta bir gezegen ve 0,3 albedo alalım. Akı: 3,828×1026 ÷ (4π × (1,496×1011)2) = 1.361,17 W/m². Soğurulan pay: 1.361,17 × (1 − 0,3) = 952,8; bunu 4σ (2,268×10-7) değerine bölünce yaklaşık 4,2×109 çıkar. Dördüncü kök 254,59 K eder, yani −18,56 °C. Gezegen ancak sera etkisi hiç olmasaydı bu kadar soğuk kalırdı.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Mesafeyi kilometre ya da mil olarak yazmak. Alan astronomik birim bekler; Dünya'nın uzaklığı 150.000.000 değil 1'dir.
  • Yıldız parlaklığını watt olarak girmek. Bu, Güneş'e oran olduğundan Güneş'in kendisi 1, yarı parlaklıktaki bir yıldız 0,5'tir.
  • Geometrik albedoyu ya da yüzdeyi kullanmak. Bond albedosu 0 ile 1'in altı arasında bir orandır; yüzde 30 için 0,3 yazılır ve 1 değeri sonuç vermez.
  • Sonucu ölçülmüş bir yüzey sıcaklığıyla karşılaştırmak. Rakam sera ısınmasını hesaba katmaz, bu yüzden gerçek yüzey denge değerinden çok daha sıcak olabilir.
  • Kelvin değerini Celsius sanmak. Araç ikisini de verir; fizik formülünün çıktısı K değeridir.

Bu hesaplama hakkında

Bir gezegenin denge sıcaklığı, sera etkisi veya iç ısı üretimi göz ardı edildiğinde, yıldızından soğurduğu enerjinin uzaya geri yaydığı enerjiye eşit olduğu kuramsal sıcaklıktır. Yıldızın parlaklığından (L), gezegenin yörünge mesafesinden (d) ve gelen ışığın ne kadarını yansıttığını gösteren Bond albedosundan (A) yola çıkılarak T_denge = [L(1 − A) ÷ (16πσd²)]^(1/4) formülüyle hesaplanır; burada σ Stefan-Boltzmann sabitidir.

Gökbilimciler ve astrobiyologlar, yeni keşfedilen ötegezegenleri karakterize ederken, daha ayrıntılı iklim modellemesinden önce bir gezegenin yıldızın "yaşanabilir bölgesine" düşüp düşmediğini kontrol etmek için bu formülü ilk yaklaşım olarak kullanır. Bu bir basitleştirmedir — örneğin Dünya'nın gerçek yüzey sıcaklığı, sera etkisi nedeniyle denge sıcaklığından daha yüksektir — ama yine de ötegezegen araştırmalarında ve astronomi eğitiminde standart başlangıç noktası olmayı sürdürür.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Denge sıcaklığı bir yüzey tahmini değil, bir başlangıç çizgisidir. Venüs benzeri bir durumu, 0,72 AU ve 0,77 albedo ile girerseniz 227,16 K (-45,99 °C) çıkar; Dünya'nın 254,59 K değerinden soğuktur, çünkü parlak bulut tabakası güneşe daha yakın olmasına rağmen ışığın çoğunu geri yansıtır. Gerçek yüzey çok daha sıcaktır; aradaki fark, bu formülün hesaba katmadığı sera etkisidir. Mars benzeri 1,52 AU ve 0,25 albedo 210,09 K verir. Hangi dünyayı deniyorsunuz?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar