[WRLD] Artan

[Matt]

Ik ga een compleet nieuw project beginnen, waarbij ik stukken van een hele wereld ga uitwerken, en steeds verder op de details inzoom. Ik heb al enkele ideeën, maar hoe de wereld er concreet uit komt te zien, dat wordt in de loop van de tijd duidelijk. Het is wel bekend dat het een Aarde-gelijkende wereld zal zijn. Daarom is de werknaam Artan ook afgeleid van de naam voor onze planeet. Mijn plan is om alle visuele aspecten met hand uit te werken. Wellicht dat ik echter later ook aspecten digitaliseer. Mijn insteek zal deels serieus, deels humoristisch en deels op fantasie gebaseerd zijn.

ARTAN - een introductie

Artan is de derde planeet in het planetenstelsel rond de ster Intʰan. (1) Artan heeft twee manen, Ogtha en Wordha. (2) De planeet is iets kleiner dan onze Aarde en de zwaartekracht is ook iets minder sterk. (3) Het is niet bekend of het in ons universum zit of dat het onderdeel is van een ander universum. Algemeen wordt aangenomen dat het zich in een parallel universum in het multiversum bevindt. Aangezien de theorie over een multiversum niet algemeen aanvaard is, is het ook niet precies duidelijk waar het planetenstelsel zich bevindt.

Artan in vogelvlucht

1. Intʰan - de ster
   1. Karakteristieken
   2. Het planetenstelsel
   3. De Planeten

---

[Meta-informatie]
(1) Intʰan is waarschijnlijk de officiële (wetenschappelijke) naam voor de Zon. In verschillende talen zou de ster verschillende benamingen kunnen hebben.
(2) Theoretisch zullen twee grote manen rond een terrestische planeet mogelijk zijn. In praktijk zal er echter een grote kans zijn dat door de gravitatiekracht de manen op elkaar of de planeet botsen. Waarschijnlijk zullen de manen dus kleiner dan onze maan zijn.
(3) Ik heb ook andere karakteristieken overwogen, zoals een dubbelster of ringen rond de planeet, maar dat bleek te ingewikkeld. Een dubbelster is waarschijnlijk wel mogelijk voor een bewoonbare planeet. Buiten het feit dat er dan meer wiskunde bij komt kijken, is er een grote kans dat de baan instabiel zou kunnen worden. Een ringsysteem is wel cool, maar zorgt voor koude gebieden in de tropen door het blokkeren van sterrelicht.

[Matt]

I.a - de ster Intʰan

Intʰan is een K-type ster, in tegenstelling tot onze Zon, die een G-type ster is. Omdat de ster in een lagere sterrenklasse zit, is de ster ook lichter en kleiner, en is zijn licht zwakker. Dit betekent niet dat er geen bewoonbare planeet mogelijk is, maar dat de planeet dichter bij Intʰan moet staan om leven mogelijk te kunnen maken. Onderstaand is een lijst met enkele gegevens over de ster. ~S staat voor vergelijking met onze eigen Zon. In de spoiler onderaan deze post zijn enkele berekeningen van de waardes te vinden.

Massa = 0.78 ~S = 1.5515×10^30 kg
Dichtheid = 148 g/cm3 (in de kern)
Radius = 0.832 ~S = 579,000 km
Oppervlakte = 0.69 ~S = 4.2128×10^12 km^2
Volume = 0.58 ~S = 8.1306×10^17 km^3
Helderheid = 0.47 ~S = 1.817×10^26 W
Temperatuur = 0.882 ~S = 5091 K
Rotatietijd = 34 Aardse dagen
Levensduur = ~18.6 miljard jaar
Leeftijd = ~7.1 miljard jaar
Samenstelling: 77M% H, 21% He, 1.0% O, 0.4% C, 0.15% Ne, 0.15% Fe

Intʰan bestaat voor 98% uit waterstof en helium. In de kern treed kernfusie op, waarbij waterstof wordt omgezet in voornamelijk helium. Het zal nog zeker 11 miljard jaar duren voordat al het waterstof in de kern op is. Intʰan heeft een veel langere levenscyclus dan onze Zon, ongeveer 18 miljard jaar, in tegenstelling tot 10 miljard jaar voor onze Zon. Hoewel Intʰan al ouder is dan de Zon, zal zij dus nog langer leven door haar langere levenscyclus.

Spoiler: weergeven

Berekeningen
Niet te groot, want dan zal de ster niet lang meer leven; niet te klein, want dan treed synchrone rotatie op, of de planeet moet zo dicht bij de ster staan dat het zal worden opgeslokt. Daarom: 0.6 < M < 1.4 (relatief t.o.v. onze Zon)
r = M^0.74 = 0.78^0.74 = 0.832 ~S
A = 4π^2 = 4*π*579000^2 = 4.2128×10^12 km^2
V = 4/3π^3 = 4/3*π*579000^3 = 8.1306×10^17 km^3
L = M^3 = 0.78^3 = 0.47 ~S
T = M^0.505 = 0.78^0.505 = 0.882 ~S
V = M^-2.5 = (1.5515×10^30)^-2.5 = 3.3342×10^-76 >> 1.86 ~S = 18.6 miljard jaar

[Kaaiman]

Gloeiende...

Je bent er wel ingedoken zeg!

[Kathor]

Ik ben geïntresseerd in te zien waar dit heen gaat, goed werk Matthijs!

[Matt]

I.b - het planetenstelsel Intʰan

Intʰan is ook de naam van het planetenstelsel rond de ster met dezelfde naam. Officieel heet het planetenstelsel het Intʰan-stelsel. In vergelijking met andere bekende planetaire systemen heeft Intʰan een groot aantal planeten, maar minder dan het Zonnestelsel. Er zijn in het totaal 5 planeten, waarvan er slechts één bewoonbaar is. 3 planeten zijn terrestische of Aardse planeten, en 2 planeten zijn gasreuzen. Rond de planeten draaien in totaal 140 natuurlijke satellieten.

Leeftijd - 7.096 miljard jaar
Totale massa - 0.7810 ~S
Aantal sterren - 1 (Intʰan)
Aantal planeten - 5 (Kwinn, Ígelsë, Artan, Élijon, Otuwe)
Aantal dwergplaneten - mogelijk enkele honderden
Aantal natuurlijke satellieten - 140 (mogelijk meer)
IJsgrens - 3.32 AE*

Verdeling natuurlijke objecten in het stelsel (4)
0.078 AE* - Binnengrens stelsel
0.22 AE - Kwinn
0.41 AE - Ígelsë
0.65 AE - Grens bewoonbare zone
0.73 AE - Artan
0.94 AE - Grens bewoonbare zone
1.38 AE - planetoïdengordel
2.4 AE - Élijon
4.4 AE - Otuwe
>8.1 AE - diverse dwergplaneten en andere objecten
31.2 AE - Buitengrens stelsel

*AE = Astronomische eenheid = afstand van de Aarde tot de Zon

Spoiler: weergeven

Berekeningen
R (HZ) = sqrt(L) = sqrt(0.47) = 0.686 >> 95%-137% = 0.651 - 0.940 AE
I = 0.1*M = 0.1*0.78 = 0.078 AE
O = 40*M = 40*0.78 = 31.2 AE
R (Ice) = 4.85*sqrt(L) = 4.85*sqrt(0.47) = 3.32 AE

---

[Meta-informatie]
(4) Het planetenstelsel is gemodelleerd naar ons Zonnestelsel. De afstand neemt, gelijkend ons Zonnestelsel, exponentieel toe, met een waarde tussen 1.5 en 2 AE. De afstand van de planeten tot de ster is gebaseerd op de planeet Élijon, wat ongeveer 1 AE van de ijsgrens verwijderd is.

[Matt]

I.c - Planeten rond Intʰan


(Als mijn camera het weer doet, krijgen jullie een beter kwaliteit foto.)
                        

	Afstand (AE**)	Radius (:E***)	Dichtheid (g/cm3)	Omwentelingstijd	Rotatietijd (d)	Gem. Temp. (K)	Manen	Kleur
Intʰan	-	98	1,48	-	34 d	5.280	-	Geel-oranje
Kwinn*	0,35	0,48	5,87	77 d	83 d	120–480	0	Maagdelijk wit
Ígelsë*	0,67	0,1	4,24	168 d	83 u	800	1	Gebroken wit
Artan	0,89	0,91	5,52	313 d	23 u 17 min.	288	2	Groen-blauw
Élijon*	4,7	10,9	0,80	13,6 j	9 u	167	73	Rood-oranje
Otuwe*	9,8	8,9	1,39	32 j	14 u	123	64	Blauw-wit

Intʰan is een G-type ster waaromheen de 5 planeten draaien. De ster is kleiner dan onze Zon en heeft ook een lagere temperatuur (gemiddeld 5200K). Doordat de ster kleiner is, staan de planeten ook dichter bij de ster. Vanaf het oppervlak van Intʰan komt een enorme hoeveelheid aan energie vrij, waardoor het de objecten in zijn sterrestelsel kan verlichten en verwarmen.

Kwinn is de planeet die het dichtst bij Intʰan staat, op 0.35 AE**. Door de korte afstand tot Intʰan, heeft het een korte omlooptijd van slechts 77 dagen. Hierdoor duurt het lang voordat de planeet om zijn as is gedraaid. Eén omwenteling om zijn as duurt 83 dagen, wat dus langer duurt dan de omwenteling rond Intʰan. De planeet is maagdelijk wit van kleur, waarbij de zijde die niet richting Intʰan gericht is meer richting oranje neigt. Door de lange omwenteling is één zijde van de planeet aanzienlijk warmer dan de andere zijde. De temperatuur ligt tussen 120K en 480K.

Ígelsë is de planeet die het dichtst bij Artan staat. De afstand tot Intʰan is gemiddeld 0.67 AE. Het is de kleinste planeet in het sterrestelsel met een grootte van slechts 1/10 van onze Aarde. Door de zeer dichte atmosfeer kan het zeer warm worden. Het is daarom niet alleen de kleinste planeet, maar ook de warmste planeet, met een gemiddelde temperatuur van 800K. De omwenteling rond Intʰan duurt 168 dagen en de omwenteling om zijn eigen as 83 uur. Het oppervlak heeft een gebroken witte kleur, het soort dat je krijgt als je een grijs geplamuurde muur één laag witte verf geeft. De planeet zit vol met kraters van ingeslagen meteorieten.

Artan is de enige bewoonbare planeet in het planetenstelsel. Ígelsë ligt ook binnen de bewoonbare zone, maar door de dichte atmosfeer is bewoning er niet mogelijk. De planeet is iets kleiner dan onze Aarde en heeft een vergelijkbare atmosfeer.

Élijon is een gasreus op een afstand van 4.7 AE van Intʰan. Het is 12 keer zo groot als Artan en daarmee ook de grootste planeet van het planetenstelsel. Het is de enige planeet in het Intʰan-stelsel die ringen heeft. Het bestaan van Élijon is cruciaal om leven op Artan mogelijk te maken. Door zijn grootte trekt het namelijk veel ruimteobjecten aan, waardoor die uit de baan richting Artan worden onttrokken. Hierdoor heeft Élijon een groot aantal manen, 73 in totaal. Daarnaast zweven ook een groot aantal objecten in de ringen rond Élijon. De planeet is rood-oranje van kleur en is van buiten helemaal gasvorming. Aangenomen wordt dat het wel een vaste kern heeft.

Otuwe is op een afstand van 9.8 AE de laatste planeet in het planetenstelsel. Otuwe is kleiner dan Élijon, maar heeft door zijn grote dichtheid wel een grotere massa dan Élijon. Ook Otuwe is een gasplaneet, waarbij de kern zeer waarschijnlijk ook vast is. In tegenstelling tot zijn grotere broer heeft Otuwe geen ringen. Omdat ook Otuwe een grote planeet is, heeft het een groot aantal manen om zich heen. Algemeen wordt aangenomen dat het 64 manen heeft. Net zoals Élijon bestaat Otuwe voornamelijk uit waterstof en helium. Het doet er 32 jaar over om één keer rond Intʰan te draaien, waarmee het de langste omwentelingstijd heeft.

*Namen kunnen nog veranderen
**Astronomische eenheid = afstand van de Aarde tot de Zon
***Relatief ten opzichte van de Aarde

[Meta-informatie]
(5) De ringen rond Élijon zijn voor de duidelijkheid niet op de illustratie weergegeven.

[Kaaiman]

Artan is de enige bewoonbare planeet in het planetenstelsel.

Bewoonbaar voor mensen bedoel je? Of heb je andere wezens/schepsels op het oog voor dit project?

[Matt]

Ik weet nog niet precies hoe intelligent leven eruit zal komen te zien. Artan is de enige planeet waar leven in zijn algemeenheid mogelijk is. Kwinn staat te dicht bij de zon, en heeft een hele warme en een koude zijde. Het heeft ook geen dampkring. Ígelsë heeft wel een dampkring, maar doordat deze zo dik is, is het er ruim 600°C. Leven is daardoor niet mogelijk. De andere twee planeten zijn gasreuzen, en hebben dus geen vast oppervlak. Eén van de manen van Élijon zou in theorie leven mogelijk maken, als het een erg dikke dampkring heeft.

[MandelSoft]

Of je moet een ijsmaan zoals Europa hebben, waarbij de getijdenwerking van de moederplaneet de maan geologisch actief houdt.Onder de beschermende ijslaag kan je een oceaan hebben met leven.

[Matt]

Een hele lijst met gegevens over de planeet zelf. Met wat proberen hier en daar ben ik uitgekomen op waardes die passen binnen het planetenstelsel. Leuk zo een lijst, maar wat kunnen we ermee? Het klimaat bepalen! De grootte van de planeet, zijn baan, rotatiesnelheid, obliquiteit (de mate waarin de as waarom de planeet draait, gekanteld is) zijn allemaal van invloed op het klimaat op de planeet. Zelfs de activiteit van de ster is van invloed op het klimaat. (maar dat gaat te ver voor geofictieve doeleinden) (Overigens: als de obliquiteit te klein wordt, heb je permanente warme en permanente koude gebieden. Als de obliquiteit groter is dan 54°, draaien de poolgebieden en de evenaar om!)

II.a - De planeet Artan

Type - Aardse planeet
Afstand tot Intʰan - 133 142 105 km (0.89 AE)
Diameter - 11 608 km (0.91 :E)
Volume - 8.190 *10^11 km3 (0.76 :E)
Massa - 4.5207 *10^24 kg (0.76 :E)
Rotatiesnelheid - 31.91 km/s
Omwentelingstijd - 312.948 d:E
Rotatietijd - 23h17m (:E)
Artiaanse dagen per jaar - 322.581 d
Excentriciteit - 0.032
Perigeum - 0.862 AE
Gem. afstand - 0.89 AE
Apogeum - 0.918 AE
Obliquiteit - 26.3° (24.8°-26.5°)

Eigenschappen
Artan is een terrestische planeet die behoort tot het planetenstelsel rond de ster Intʰan. Naast Artan zijn er in dit planetenstelsel nog 4 andere planeten en enkele andere kleinere hemellichamen. Intʰan is ongeveer 100 keer zo groot in diameter als Artan, en heeft een massa die ongeveer 344,000 keer zo groot is als die van Artan.

Baan
Een siderisch jaar is de tijd die de planeet nodig heeft om één keer rond de ster te draaien. Dit duurt omgerekend bijna 313 aardse dagen. Artan beschrijft een licht ellipsvormige baan. Hierdoor verschilt de hoeveelheid licht die op het noordelijk en het zuidelijk halfrond valt. Als het op het noordelijk halfrond zomer is, bevindt de planeet zich op 0.918 AE van Intʰan. Een half jaar later is de afstand tot de ster 0.862 AE. Het zuidelijk halfrond krijgt daardoor meer energie dan het noordelijk halfrond.

Rotatie
De rotatieas van Artan staat niet loodrecht op de baan rond de ster, maar staat op een hoek van 26.3°. De hoek waarin de lichtstralen de oppervlak bereiken verschillen hierdoor door het jaar heen. Dit betekent dat Artan seizoenen heeft. Wanneer het noordelijk halfrond naar Intʰan gekeerd is, is het daar zomer, middernachtzon, etcetera.

Seizoenen
Op Artan zijn 4 seizoenen te onderscheiden. Zomer en winter zijn de seizoenen die het langst duren. Op het zuidelijk halfrond duurt de zomer 5 dagen langer dan op het noordelijk halfrond. Op het noordelijk halfrond duurt de winter logischerwijs 5 dagen langer dan op het zuidelijk halfrond. Tussen winter en zomer bevinden zich de kortere overgangsseizoenen. Doordat Artan een grotere obliquiteit dan de Aarde heeft, is het verschil tussen zomer en winter op Artan groter. De middernachtzon en de poolnacht is hierdoor al vanaf 63.7° NB/ZB waarneembaar. (Ter vergelijking: in Europa zouden plaatsen als de Faroer-eilanden, Trondheim (N), Sundsvall (S), en Jyvaskyla (FIN) de middernachtzon ervaren.) Doordat de obliquiteit, rotatieas, en de sterrenactiviteit cyclisch variëren, zorgt dit voor cyclische veranderingen in het klimaat op Artan op de lange termijn.

Spoiler: weergeven

Berekeningen
V = 4/3πr3 = 4/3*π*5804^3 = 8.190 *10^11
Dichtheid is gelijk > massa relatief gelijk
a = 0.89 AE
e = 0.032
q = a(1-e) = 0.862 AE
Q = a(1+e) = 0.918 AE
Poolcirkel = 90°-o = 90°-26.3° = 63.7°