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Calculadora de temperatura de equilibrio de un planeta

Calcula la temperatura de equilibrio (de cuerpo negro) de un planeta o exoplaneta a partir de la luminosidad de su estrella, la distancia orbital y el albedo de Bond, en kelvin, °C y °F, y el flujo estelar que recibe.

Luminosidad de la estrella

Distancia orbital

Albedo de Bond (fracción reflejada)

Redistribución del calor

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Cómo funciona

S = 1361 W/m² × L ÷ a² · T_eq = [S (1 − A) ÷ (f σ)]^(1/4) · f = 4 con calentamiento uniforme, 2 solo el lado diurno · σ = 5.670374 × 10⁻⁸ W m⁻² K⁻⁴ · longitud de onda del pico λ = 2898 µm·K ÷ T (Wien)

Un planeta absorbe la luz estelar que no refleja y la vuelve a emitir como infrarrojo. Igualar la potencia absorbida, S(1 − A)πR², con la emitida, σT⁴ × 4πR² (o × 2πR² si solo irradia el lado diurno), da la temperatura de equilibrio, que ignora cualquier efecto invernadero. Es la primera estimación estándar para exoplanetas. Para la Tierra es de unos 255 K (−18 °C): la temperatura media real de la superficie, unos 288 K (15 °C), es 33 °C mayor por el efecto invernadero. Venus tiene una temperatura de equilibrio cercana a 230 K, pero su superficie está a 737 K.

Ejemplo resuelto

Para la Tierra, con una estrella como el Sol (1 L☉) a 1 ua, un albedo de Bond de 0.30 y calentamiento uniforme: S = 1361 W/m² y T = [1361 × 0.70 ÷ (4 × 5.670 × 10⁻⁸)]^(1/4) = 254.6 K, es decir, −18.6 °C. Su emisión térmica alcanza el máximo en 11.38 µm, en el infrarrojo.

Fuentes: Wikipedia — Planetary equilibrium temperature · NASA — Earth fact sheet (blackbody temperature 254 K)

Preguntas frecuentes

¿Qué es la temperatura de equilibrio de un planeta?

La temperatura a la que un planeta, tratado como un cuerpo negro sin atmósfera, emite exactamente tanta energía como la que absorbe de su estrella.

¿Por qué la temperatura de equilibrio de la Tierra es −18 °C?

Es la temperatura que tendría la Tierra sin gases de efecto invernadero. El vapor de agua, el CO₂ y otros gases retienen el infrarrojo saliente y elevan la temperatura media de la superficie a unos 15 °C.

¿Qué albedo uso para un exoplaneta?

A menudo 0.3 como valor neutro, o 0 para obtener la temperatura máxima. Los júpiteres calientes suelen tener albedos muy bajos (menos de 0.1); los mundos helados o nubosos pueden superar 0.6.

¿Cuándo uso el calentamiento solo del lado diurno?

En planetas con acoplamiento de marea y atmósfera fina o inexistente, que muestran siempre la misma cara a la estrella. El lado diurno queda entonces un 19% más caliente (2^(1/4)) que con calentamiento uniforme.

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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.