Сверхземли: разочарование

[Olweg]

У некоторых планет, например, Кеплер-20е, массы неизвестны, а приблизительно рассчитаны исходя из, по-видимому, земного состава.

[Arton]

Вряд ли стоит особо сокрушаться по поводу точности определения радиусов и масс экзопланет, при отсутствии уверенности в реальности самого существования многих из них. Свежий тому пример:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,96232.760.html#msg2512235

[Arton]

У некоторых планет, например, Кеплер-20е, массы неизвестны, а приблизительно рассчитаны исходя из, по-видимому, земного состава.

Вы это серьезно?
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,109920.0.html

Имеем:
Кеплер-20е: М = 0.0097 масс Юпитера; R = 0.078 радиуса Юпитера
простой пересчет, дает:

М = 3,08266 масс Земли
R = 0.85488 радиуса Земли
средняя плотность планеты: р = 27,2117 г/см³
ускорение свободного падения на поверхности: а = 4,218085 земных

И это Вы называете расчетом, исходя из земного состава?

[Erandir]

Имеем:
Кеплер-20е: М = 0.0097 масс Юпитера; R = 0.078 радиуса Юпитера

Всё-таки лучше смотреть оригинальные статьи Открываем тут и читаем - спектроскопический предел, полученный методом лучевых скоростей - 3,08 масс Земли. Это значит, что HIRES не видит эту планету, но будь она массивнее этой величины, он бы её поймал. Диапазон масс, оцененный исходя из возможного состава от чистого MgSiO3 ("каменная планета") до 30%MgSiO3+70%Fe ("супермеркурий"), составляет 0,39-1,67 масс Земли.

[basj]

все разговоры, о том что "нашли землеподобные планеты, пригодные  для жизни", можно считать как минимум, преждевременными.

Эти разговоры я рассматриваю как драматизацию с целью пропаганды в поддержку подобного рода исследований. Но верить учёным в этом деле нельзя, это вы правильно заметили. Да, они врут, но они врут для того, чтобы продолжать держать публику в напряжении и чтобы им продолжали выделять деньги на эти исследования. Се ля ви - хочешь жить, умей вертеться.
Так что я не реагировал бы слишком остро на подобные сказки о "жизни на других планетах" - эти сказки не для тех, кто понимает дело и погружён в проблему, а для тупых спонсоров и для поддержания массового интереса, влияющего в свою очередь на мнение спонсоров.

[Olweg]

Имеем:
Кеплер-20е: М = 0.0097 масс Юпитера; R = 0.078 радиуса Юпитера
простой пересчет, дает:

М = 3,08266 масс Земли
R = 0.85488 радиуса Земли
средняя плотность планеты: р = 27,2117 г/см³
ускорение свободного падения на поверхности: а = 4,218085 земных

И это Вы называете расчетом, исходя из земного состава?

Да, тут ошибся: показалось, что масса совсем маленькая. Непривычно пользоваться долями от массы Юпитера в таких случаях. Естественно, речь идёт о верхнем пределе масс.

[Шаттерлинг]

Кстати, а вот вы представьте себе такой вариант развития событий.
Запускают "Джеймс Вебб", или ATLAST. Он анализирует атмосферу экзопланет и внезапно обнаруживает среди них, одну планету, в отмосфере которой присутствует кислород - в пропорциях сопоставимых с земными, или даже больше. Да вот только одно "но" - все остальные факторы, категорически говорят о невозможности жизни на данной экзопланете. Допустим, в атмосфере помимо кислорода, присутствуют в огромных количествах, вещества несовместимые с жизнью, допустим хлор или мышьяк, или планета слишком велика, представляя из себя этакий газовый гигант. Вот мне интересно: те кто утверждает что кислород является достаточным биомаркером, чтобы однозначно утверждать наличие жизни - что они тогда скажут? Признают наконец, что кислород еще не = жизнь? Или, будут с пеной у рта кричать, что жизнь там несомненно есть, а то что факты неопровержимо утверждают обратное - ну что ж, тем хуже для этих фактов?

[Инопланетянин]

Вы какие-то умозрительные ситуации придумываете. А если ничего этого не будет? А если такое невозможно в принципе? Например, газовый гигант состоит в основном из водорода и свободный кислород в его атмосфере, мягко говоря, проблематичен.
Что же касается мышьяка, были как-то сообщения о бактериях с мышьяком вместо фосфора. Насчёт хлора тоже пока говорить рановато могут ли в хлорной атмосфере быть живые существа или принципиально нет.

[Lord Mountbatten]

"...средняя плотность планеты: р = 27,2117 г/см3"
Это же из чего такая планета состоять должна? Осмий и иридий гораздо легче... А тяжелее - только вещество белых карликов и нейтронных звёзд.

[Olweg]

Естественно, речь идёт о верхнем пределе масс.

[Шаттерлинг]

Вот статья, наглядно показывающая действительную ценность всех этих биомаркеров:

Назовем вещи своими именами: если бы у нас были нужной зоркости космические телескопы, и завтра они выявили бы следы активно ведущейся атомной войны — пусть даже за сотни световых лет от нас, это могло бы выглядеть как убедительное свидетельство существования внеземной жизни. Однако практически осуществимые сценарии не дают оснований надеяться на столь сильную «подсветку цели»: инопланетяне, если они существуют, почему-то не спешат устраивать длительные термоядерные войны для удобства наших астрономов. Учёные полагают, что нам следует искать сравнительно скромные по интенсивности следы: скажем, большие количества кислорода и водяных паров в атмосфере планет в зоне обитаемости, что-то подобное хлорофиллу, и так далее.

 В то же время такой подход вызывает вопросы. Не раз замечалось, что современная земная жизнь и земная жизнь 2–3 млрд лет назад давали совсем разные следы, даже хлорофилл был разный! Да что там хлорофилл, ведь, по сути, не было насыщенной кислородом атмосферы. При этом общая биомасса тогда была крайне близка нынешней, то есть уже миллиарды лет назад жизнь на Земле цвела в общем не хуже, чем сегодня, — просто немного другая, отчего и следы давала иные. Наконец, в атмосферах ближайших к нам планет и спутников полно моментов, которые мы не в состоянии объяснить. Откуда на Титане углеводородные моря? Откуда на Венере сосуществующие сероводород и сернистый газ — то есть соединения, которые должны взаимно реагировать вплоть до полного исчезновения? Нам, по сути, точно неизвестно даже то, есть ли в атмосфере Марса метан или это всем лишь показалось... В таких условиях, когда мы точно не можем сказать, откуда тот или иной немыслимый компонент в атмосфере наших соседей по Солнечной, трудно ожидать безапелляционных заявлений вроде «этот газ — след жизни в системе Альфы Центавра».
Ханно Рейн (Hanno Rein), представляющий Университет Торонто (Канада), попытался окинуть проблему поиска следов жизни в экзопланетных атмосферах максимально холодным взглядом.

 Он констатирует, что телескопы, вступающие в строй в ближайшие несколько лет, смогут проанализировать состав атмосфер экзопланет умеренных размеров — типа Земли. Конечно, сперва лишь в ближайших десятках световых лет от нас, но и это весомо. Однако, утверждает учёный, получить данные — лишь часть проблемы. Их интерпретация — вот что действительно непросто. Специалист подчёркивает: до сих пор научный мир предполагал, что если в атмосфере есть два компонента, скажем, окислитель и окисляемый им газ, которые должны реагировать друг с другом, то это выдаёт нам место, где жизнь может вмешиваться в геохимические процессы, постоянно пополняя копилку такой пары взаимоисключающих веществ.

 Г-н Рейн приводит простейший пример такой пары: метан и кислород. Если их просто оставить в атмосфере, вскоре они превратятся в углекислый газ, и если бы не земная жизнь, именно так на нашей планете всё и случилось бы.

 Увы, считают Ханно Рейн и его соавторы, поиск такой пары газов, выдающих присутствие жизни, способен увести нас с пути истинного. Любая далёкая экзопланета может иметь луну (или даже много лун), причём с собственной атмосферой. Между тем если свет родительской звезды пройдёт через атмосферу планеты и её спутника, то на Земле астрономы извлекут из него данные о двух наборах газов, причём таких, которые могут быть взаимоисключающими. Пример: представьте, что вокруг Земли крутился бы Титан. Свет Солнца прошёл бы через две атмосферы — его и земную, и гипотетические астрономы-инопланетяне радостно заключили бы, что у нас тут явно есть жизнь.

 Исследователи попробовали смоделировать пару таких ситуаций. Вначале они провели модельный спектральный анализ атмосферы одиночной планеты, а затем и анализ света, пронзившего как газовую оболочку планеты, так и атмосферу её спутника. И немного предсказуемо получилось, что различить данные спектрального анализа в обоих случаях чрезвычайно сложно, чтобы не сказать — невозможно. Да ладно, заявите вы, какова вероятность того, что один и тот же луч света пройдёт через атмосферу огромной планеты и её скромного по размерам спутника? Увы, как ни мал такой шанс, пренебречь им невозможно: заявление «Жизнь вне Земли есть!» по-хорошему требует стопроцентной уверенности в его истинности.

 Как замечает г-н Рейн, такую проблему можно решить, только если найти все луны экзопланеты. Однако при текущем уровне техники сделать это нельзя: земляне пока не зарегистрировали ни одной экзолуны! Более того, при нынешних технических возможностях вообще неясно, когда мы обретём такой уровень чувствительности.

 Это красивый и одновременно остроумный сценарий ложного обнаружения следов внеземной жизни в атмосферах экзопланет. Любой из вас дополнит его кучей собственных схем. Скажем, легко представить, как покрытое азотно-водно-метановым льдом крупное тело вроде Тритона или Плутона из-за гравитационных воздействий больших планет оказывается близко к местному Солнцу, которое испаряет его льды, создавая временную, но довольно плотную азотную атмосферу, а ультрафиолет расщепляет молекулы воды на кислород и водород, причём последний улетает. Вместе с растаявшим метановым и углекислотным льдом всё это создаст картину кислородно-азотной атмосферы со следами метана — типичной ранней Земли с большим количеством заинтересованных в метане бактерий.

 Думаете, нереально? Отнюдь: почти все астрономы уверены, что так называемые горячие юпитеры и даже тёплые нептуны из других планетных систем не образовались на близких к звезде орбитах, а мигрировали туда из отдалённых районов своих систем. Учитывая, что планеты-гиганты в нашей собственной системе имеют множество крупных спутников, миграция вышеописанного свойства для льдистых тел может быть обычным делом...

 В общем, точные и убедительные свидетельства, выводимые из одного только состава экзопланетной атмосферы, действительно выглядят весьма малореальными: всегда можно подобрать такую интерпретацию спектрографических данных, которая будет свидетельствовать не в пользу возможности существования жизни вне Земли.
Что же, неужели всё так плохо? Авторы рассматриваемой работы, не стесняясь, пишут: «Мы показываем, что выявление биосферы на экзопланете может быть вне наших возможностей в обозримом будущем». Но мы не были бы так категоричны. Сами учёные замечают, что их расчёты относятся к планетам земных размеров, вращающихся у звёзд типа Солнца. А это типичный гелиоцентризм: большинство планет Вселенной, по всей видимости, крутятся вокруг куда более массовых красных карликов, где зона обитаемости много ближе к родительской звезде, чем у нас. Следовательно, сравнительные размеры и самой планеты, и её атмосферы на фоне местной звезды там будут существенно больше, а возможности для анализа химического состава — куда шире.

 Кроме того, полагают г-н Рейн и Ко, если наблюдаемая планета будет ближе 10 парсек (32,6 светового года), то большие телескопы, размещённые в космосе, могут выявить данные по атмосфере именно планеты и отделить их от спектральных данных, касающихся экзолуны. Иными словами, если нам сильно повезёт, и тело, похожее на Землю по всем параметрам, окажется чрезвычайно близким к нашей системе (желательно в считанных световых годах), да ещё и у красного карлика, то надежда на однозначное определение признаков жизни есть. Есть!

 Но это если не вспоминать о том, что следы взаимнореагирующих газов пока не удалось удачно интерпретировать даже на ближайшей к Земле планете...
Вот здесь полная версия, даже красивые картинки есть: http://compulenta.computerra.ru/universe/SETI/10012606/

[Инопланетянин]

1. Меньше чем атомная война для Вас не доказательство? Но и её можно объяснить солнечными вспышками. Нерегулярными.
2. Соседство метана и кислорода выводится из предполагаемого момента истории Земли, когда метановая (предположительно) атмосфера заменялась на кислородную?
3. Не надо, чтобы Титан был спутником Земли. Он и на своей орбите даст все необходимые спектры. Ну решат, что метана меньше и что?

Сообщение ни о чём. Да, установить присутствие наличия существования инопланетян очень и очень непросто. Да, возможны ложные срабатывания. А кому нынче легко?!!

Но присутствие кислорода (даже без метана) будет несомненным маркером жизни. Потому, что мы достоверно знаем, что он им является, а как свободный кислород может появиться абиогенно мы не знаем.

[Arton]

Имеем:
Кеплер-20е: М = 0.0097 масс Юпитера; R = 0.078 радиуса Юпитера
простой пересчет, дает:

М = 3,08266 масс Земли
R = 0.85488 радиуса Земли
средняя плотность планеты: р = 27,2117 г/см³
ускорение свободного падения на поверхности: а = 4,218085 земных

И это Вы называете расчетом, исходя из земного состава?

Да, тут ошибся: показалось, что масса совсем маленькая. Непривычно пользоваться долями от массы Юпитера в таких случаях. Естественно, речь идёт о верхнем пределе масс.

Реальным параметром массы этой планеты является 0,5 земным со средней плотностью недр 4,5 г/см³.
Никакой экзотики в мире экзопланет нет, и все они вполне классифицируются по типам, известным в Солнечной системе.

[Шаттерлинг]

1. Меньше чем атомная война для Вас не доказательство?

При чем тут атомная война?

Да, установить присутствие наличия существования инопланетян очень и очень непросто. Да, возможны ложные срабатывания. А кому нынче легко?!!

Я хочу сказать следующее: однозначно установить наличие жизни на экзопланете, можно только при помощи зонда, фотографирующего эту планету, с достаточно близкого расстояния. А лучше - спускаемого аппарата. До тех пор, утверждение что на экзопланете X есть жизнь, поскольку мы обнаружили в ее атмосфере кислород, будет исключительно домыслами.

[Инопланетянин]

Свет Солнца прошёл бы через две атмосферы — его и земную, и гипотетические астрономы-инопланетяне радостно заключили бы, что у нас тут явно есть жизнь.

Между тем жизнь на Земле есть. С такой атмосферой какая имеется. Зачем тут ещё атомсфера Титана, что она должна доказывать непонятно. Достаточно если будет зарегистрирована одна только земная атмосфера.
Тут я какую-то демагогию чувствую.

1. Меньше чем атомная война для Вас не доказательство?

При чем тут атомная война?

Ну Вы же сами зачем-то начали с обнаружения следов активно ведущейся атомной войны, которую почему-то (вот ведь огорчение!) не ведут. А всё остальное недостоверно.

Назовем вещи своими именами: если бы у нас были нужной зоркости космические телескопы, и завтра они выявили бы следы активно ведущейся атомной войны — пусть даже за сотни световых лет от нас, это могло бы выглядеть как убедительное свидетельство существования внеземной жизни. Однако практически осуществимые сценарии не дают оснований надеяться на столь сильную «подсветку цели»: инопланетяне, если они существуют, почему-то не спешат устраивать длительные термоядерные войны для удобства наших астрономов.

М? Вот это вот о чём?

До тех пор, утверждение что на экзопланете X есть жизнь, поскольку мы обнаружили в ее атмосфере кислород, будет исключительно домыслами.

Покажите необитаемую планету с кислородной атмосферой (реальную, а не гипотетическую комету с кислородом, о которой, кстати, ничего не писали, хотя комет учёные видели немало) тогда и будем говорить, что кислород ничего не доказывает. А пока абиогенный кислород и есть домысел.

[Arton]

Я хочу сказать следующее: однозначно установить наличие жизни на экзопланете, можно только при помощи зонда, фотографирующего эту планету

А я бы уточнил: однозначно установить наличие самой экзопланеты, можно только при помощи зонда, фотографирующего эту планету.

[Шаттерлинг]

А я бы уточнил: однозначно установить наличие самой экзопланеты, можно только при помощи зонда, фотографирующего эту планету.

Ну, в общем, да.

[Arton]

Усугубляю сложность проблемы:
однозначно установить само наличие экзопланеты, можно только при помощи зонда, фотографирующего эту планету.

[Шаттерлинг]

Усугубляю сложность проблемы:однозначно установить само наличие экзопланеты, можно только при помощи зонда, фотографирующего эту планету.

Я же вам ответил: да. Кстати, насчет атомной войны, писал не я, а автор статьи.

[Nucleosome]

А я бы уточнил: однозначно установить наличие самой экзопланеты, можно только при помощи зонда, фотографирующего эту планету.

ну в таком случае ни одной достоверной экзопланеты у нас нет и скорее всего не будет.