A fantasy világépítés bonyolult feladat, ami sok kreativitást és még több átgondolást igényel, hogy egy logikusan működő, egységes világ legyen a végeredmény. De hol van a világ határa, ameddig a tervezés elér? Ez az adott történettől függ: lehet, hogy elég egyetlen épületet és annak lakóit kidolgozni, máskor egy egész bolygó sem elég. Naná, hogy most az utóbbi esettel fogunk foglalkozni: a következő cikksorozatban részletesen bemutatom, hogyan építs fel egy bolygórendszert az alapjairól.

Miért építs bolygórendszert?

A világépítés egyik legkreatívabb – és egyben legtöbb tudományt igénylő – része a világodat magába foglaló bolygórendszer megalkotása. De ez miért hasznos? Miért fordul meg egyesek fejében, hogy ennyire tágra vegyék a tervezési határt?

A történetedet magába foglaló bolygórendszer tudatos felépítése nemcsak az olvasóval megosztandó háttérinformációkat duzzasztja, hanem számos előnnyel is jár:

  • Valóságosabbá teheti a világot. Egy részletesen megalkotott rendszer bolygókkal, holdakkal és más égitestekkel valóságosabbá tehet egy kitalált világot, ezáltal az olvasó jobban bevonódik a történetbe.
  • Segít a világ makro szintű kidolgozásában. A központi csillag távolsága befolyásolja az évek hosszát, az éghajlatot, és a bolygó gravitációjának mértéke sem elhanyagolható tényező a létformák kitalálásának átgondolásához. Vagyis segít az általános fizikai szabályok felállításában.
  • Ihletet ad a világépítés mikro szintjének kidolgozásánál. Az égbolt látképéhez kötődő hiedelmek minden kultúrában fontos szerepet töltenek be, de ennél sokkal mélyebben is beépíthetjük a világunk mindennapjaiba a csillagászati vonatkozásokat. Gondolj csak bele! Ha egy égitesten szélsőséges árapály jelenségek zajlanak a holdja vagy egy közeli bolygó miatt – ha a világ egy hold –, akkor az ott élő civilizáció arra rendezkedik be, hogy bizonyos időközönként minden alacsonyan fekvő területet elpusztít az ár.
  • Szórakoztató alkotói gyakorlat. A bolygórendszer létrehozása egy érdekes játék, amiben kísérletezhetünk különböző világkoncepciókkal, és – ami részemről a legizgalmasabb – közben sokat tanulunk csillagászatról és fizikáról.

Hogyan vágj bele?

Egy bolygórendszer kidolgozásához szükséges lépések a következők:

  1. a központi csillag kiválasztása
  2. a bolygók lehetséges keringési pályájának meghatározása
  3. keringési pályák feltöltése
  4. bolygók fizikai jellemzői, holdak és egyéb égi kiegészítők
  5. egyéb égitestek hozzáadása
  6. és ami a legfontosabb: átgondolni, hogyan illeszkedik a csillagászati környezet a kitalált civilizációk világképébe

Ebben a cikkben a legelső lépést fogom bemutatni Pentíria példáján.

1. Csillagkészítés

Ez egy lényegtelen lépésnek tűnik, pedig a rendszer központi csillagát nem is olyan könnyű kiválasztani: talán ez a világépítés legfontosabb döntése.

Miért is olyan fontos ez? Csak világítson, aztán jó lesz az, egy csillagnak úgysincs más szerepe egy fantasy világban. Nos, ennyire nem egyszerű. Hogy lássuk, mennyire fontos ez a kérdés, előbb kicsit írok a csillagokról, mint saját fénnyel rendelkező égitestekről.

A csillagokat hét színképosztályba sorolják az általuk kibocsátott fény spektrális jellemzői alapján. Ez a rendszer az O, B, A, F, G, K és M jelű csoportokba sorolja a – fiatal, stabil életszakaszában lévő – csillagokat a felszíni hőmérsékletük és luminozitásuk, azaz fényességük szerint (ezt egyébként Hertzsprung–Russell diagramnak hívják):

Csillag és csillag között óriási különbség lehet mind hőmérsékletben, mind méretben, mind a kibocsátott sugárzás spektrumában, ezért már biztos sejthető, mennyire szélsőséges világokat alkothatunk a csillag megválasztásával.

Egy hatalmas O, B és A osztályú csillag ultraibolya sugárzása káros az élőlények számára, mivel az általuk kibocsátott fény nagyrészt az ibolyán túli tartományra esik – ezért kék a színük. Ráadásul ezek az égitestek legfeljebb néhány 100 millió évig élnek, vagyis túl rövid ideig, hogy olyan civilizáció fejlődjön ki a rendszerük egy bolygóján, amiről érdemes fantasy regényben történeteket írni.

Érdemes inkább a hidegebb és kisebb F, G, K vagy M osztályú csillagok közül választani. A Tejútrendszerben a leggyakoribbak az M típusú csillagok, amelyek élettartama több száz milliárd évre becsült, vagyis vehetjük végtelennek. Azonban épp a hihetetlen élettartam miatt akad velük egy nem elhanyagolható probléma: a szélsőségesen erős naptevékenység. A hektikus viselkedés a csillagok fiatal korára jellemző, viszont egy M csillag ezen fejlődési fázisa hosszú-hosszú évmilliárdokig elhúzódik, úgyhogy ezek az égitestek igazi kis méregzsákok, akár egy örök kamasz; flerekkel és koronakidobódásokkal keserítik meg rendszerük bolygóinak életét – mármint az azok felszínén élőkét.

Az UV sugárzás mértékét és a habitust is számításba véve a legmegfelelőbb az a csillag, amelynek tömege a Nap M_\odot tömegének (a csillagászatban a \odot jelöli a Napot) 0,6-szerese és 1,4-szerese közé esik, tehát az F osztály kisebb tagjaitól lefelé a K jelű csillagokig. Eddig erről nem volt szó, de a csillag kiválasztásához még két tényező kötődik, bár ez már inkább a bolygó jellemzőihez tartozik: a növények és az égbolt színskálája (erről majd később írok).

Mindent figyelembe véve én egy kisebb F típusú csillagot választottam, amelynek M tömege 1,15M_\odot, vagyis a mi Napunkénak 1,15-szöröse. Valahogy így nézhet ki:

A tömegből számolható néhány hasznos paraméter, amelyeket majd később fogok használni (nyugi, nem lesz sok matek).

Luminozitás
A másodpercenkénti kibocsátott sugárzás. Függ a csillag korától is, de nekem most nincs szükségem pontos számértékre, ezért elegendő a mi Napunkéhoz viszonyított L közelítő érték, amelyet a következő összefüggéssel számíthatunk ki:

    \[L \sim M^4 \sim 1,15^4 \sim 1,75 L_\odot\]

Élettartam
A t élettartam is becsülhető közvetlenül a Nap tömegéhez viszonyított M tömegből:

    \[t = t_\odot M^{-3} = 10 \cdot 1,15^{-3} = 6,575 \textup{ milliárd év}\]

Sugár
Ezt is érdemes a Napunk sugarához viszonyítva kezelni, hiszen semmit sem jelent, ha azt írom, hogy 700 000 km, nem tudjuk elképzelni.

    \[R = M^{0,8} = 1,15^{0,8} = 1,12 R_\odot\]

Felszíni hőmérséklet
Úgy döntöttem, hogy a megalkotott rendszer csillaga nagyjából életének a felénél jár, vagyis energetikailag egyensúlyban van, ezért a T felszíni hőmérséklete a következő összefüggéssel meghatározható az R viszonyított sugár és L viszonyított luminozitás segítségével:

    \[T = \left( \frac{L}{R^2} \right)^{0.25} \cdot 5773 \textup{ K} = \left( \frac{1,75}{1,12^2} \right)^{0.25} \cdot 5773\textup{ K} = 6278\textup{ K}\]

Készíts te is csillagot!

Tudományosan formázott képletekkel minden bonyolultabbnak tűnik, ezért itt van a papír- és számológépmentes út.


A csillagod

Színképosztály:
Luminozitás:
Élettartam:
Sugár:
Felszíni hőmérséklet:

Források:

Szatmáry K., Székely, P., Szalai, T., Szabó, M. Gy., 2011: Csillagászat – Elektronikus segédanyag a fizika BSc és a földtudományi BSc szakos hallgatók számára. SZTE, Szeged
Szatmáry, K., Vinkó, J., Gergely, Á. L., Keresztes, Z.; Szerkesztők: Székely P., Szalai, T., 2013: Asztrofizika – Elektronikus segédanyag a csillagász MSc és a fizikus MSc asztrofizika modult végző hallgatók számára. SZTE, Szeged
ELTE Csillagászati Tanszék (szerző ismeretlen), 2006: A csillagok színe, spektrálklasszifikáció (https://web.archive.org/web/20071025044042/http://astro.elte.hu/icsip/csill_elete/allapothatarozok/szin_in.html)
Bérczi, Sz., Hargitai, H., Homolya E., Illés, E., Kereszturi, Á., Mörtl M., Sik, A., Tasnádi P., Weidinger, T., 2010: Kis Atlasz a Naprendszerről. ELTE TTK Kozmikus Anyagokat Vizsgáló Űrkutató Csoport, Budapest
https://www.youtube.com/watch?v=x55nxxaWXAM&ab_channel=Artifexian
https://planetplanet.net/2014/05/19/building-the-ultimate-solar-system-part-1-choosing-the-right-star/
https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l4_p2.html