arxiv:1305.0542 Наблюдательные свойства внесолнечных планет

[polar]

миниобзор arxiv:1305.0542 Наблюдательные свойства внесолнечных планет (Observed Properties of Extrasolar Planets)
Authors: Andrew W. Howard
Comments: 15 pages, 4 figures Science, 340, 572 (2013)

А вот этот обзор очень популярный. На пальцах с привлечением простых графиков типа гистограм (распределения по параметрам) рассказывается о том, что мы знаем об экзопланетах.

http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/300.html#arxiv/1305.0542

[vsevolodson]

Особенно интересен график на странице №8.

Видно, что скалистый/металлический средний состав перестаёт встречаться при массе планет более 10-20 земных. Интересна плотная планета с радиусом чуть более 2х земных и массой чуть менее 20 земных. Похоже, это Kepler-19b, которая, судя по этому графику должна быть преимущественно скалистой планетой с толстой атмосферой (сверхгорячий и сверхмассивный аналог Венеры, возможно, под слоем толстой атмосферы плещется океан из расплавленного камня?).

Видно, что в диапазоне 2-10 земных масс планета может быть железной преимущественно, каменистой, водной и даже газовой (как Kepler-11f).

Видно также, что планеты делятся на 2 популяции - маленькие и большие, с пробелом в районе ~40 земных масс.

[Erandir]

Интересна плотная планета с радиусом чуть более 2х земных и массой чуть менее 20 земных. Похоже, это Kepler-19b

Это KOI-1589.02 - M=16,5±8,25 масс Земли, R=2,4±0.072 радиусов Земли, из кандидатов, взвешенных Се Цзивэем при помощи TTV.

[Kweni]

График на странице 8 интересен не только этим. С его помощью можно определить, до каких значений может доходить величина силы тяжести на поверхности планеты.



По формуле g=GM/R² легко вычислить, что сила тяжести на поверхности планеты 1 равна 4,7 земных, а на планете 2 – 3,8 земных. Человек, весящий на Земле 60 кг, будет весить на планете 1 целых 280 кг! Космонавт, высадившийся на её поверхность, сможет передвигаться лишь ползком и то очень недолго. С другой стороны, планет, на поверхности которых g больше пяти земных, нету, или они достаточно редки.

[ivanij]

Тогда на вопрос, уже ставший традиционным: может ли на такой планете существовать жизнь, скорее всего придётся дать отрицательный ответ.

[vsevolodson]

Тогда на вопрос, уже ставший традиционным: может ли на такой планете существовать жизнь, скорее всего придётся дать отрицательный ответ.

Тяжесть ещё одноклеточных раздавит?

[ivanij]

 Вполне возможно. Ведь дело не только в весе. Повышенная тяжесть скажется на скорости передвижения таких организмов. Наконец, на скорости протекания жизненные процессов: обмене веществ и т.д. Возможно но ли существование биологических объектов при повышенной (равно как и при пониженной гравитации) или существует некий оптимум?
 Разумеется, за единицу измерения в этом случае следует принять массу Земли. И, само собой, условия на нашей планете, т.к. другие нам на сегодняшний день - неизвестны.

[Kweni]

Повышенная тяжесть скажется не на скорости передвижения организмов, а на толщине их конечностей. Мышь со слоновьими лапками вполне комфортно может существовать на планете с 5g.

[vsevolodson]

Повышенная тяжесть скажется на скорости передвижения таких организмов. Наконец, на скорости протекания жизненные процессов: обмене веществ и т.д. Возможно но ли существование биологических объектов при повышенной (равно как и при пониженной гравитации) или существует некий оптимум?

Непонятно с чего вы это взяли. Химические процессы идут одинаково при 0.1, 1 и 10 g. На скорости передвижения одноклеточных точно никак не скажется.

Вы же заявили уверенно - при 2-5 же - ответ отрицательный. Вообще-то это бред полный.

[vsevolodson]

И, само собой, условия на нашей планете, т.к. другие нам на сегодняшний день - неизвестны.

Тогда почему же вы заявили что жизнь невозможна при нескольких же? Вообще то 90% земных видов выживут и приспособятся, если что.

[ivanij]

Тогда почему же вы заявили что жизнь невозможна при нескольких же? Вообще то 90% земных видов выживут и приспособятся, если что.

Есть экспериментальные подтверждения?

[Klapaucius]

Тогда на вопрос, уже ставший традиционным: может ли на такой планете существовать жизнь, скорее всего придётся дать отрицательный ответ.

Не из-за тяжести, а из-за температуры, на таких уже открытых планетах землеподобная жизнь сразу вымрет. Возможность наличия таких планет в "зоне обитания" - очень большой вопрос. Там не будет такой дегазации, это просто "тёплые нептуны". С водородно-гелиевой атмосферой в основном (там уже 2-3g  -  скорее всего фантастика). Если помельче - океаниды, но там и 1,5g вряд ли возможно.

Впрочем если представить себе планетку с 5g, но в остальном - всё как на Земле (что наверное невозможно в реальности, хотя чего только не бывает), то препятствий для развития сложных форм жизни не видно. Они, эти формы, конечно, не будут землеподобными. Если что, все одноклеточные выживут. Выживают же в центрифугах разных. А это уже заведомо больше 90% всех известных видов.

Насекомые, мелкие растения, особенно всё что в воде - для них не проблема тоже 5g.

p.s. В общем, есть рисунок выше. Там треугольниками  - планеты солнечной системы. Они "ложатся" почти на идеальную кривую. Всё остальное  - может ещё быть просто разбросом погрешностей. Но скорее,  просто самый главный фактор -  близость к звезде, который не учитывается. Почти все "кружки" - очень горячие объекты.

[vsevolodson]

Есть экспериментальные подтверждения?

Считаю это очевидным, так как даже человек переносит такие перегрузки длительное время. Но вы не уходите от вопроса - ибо вы начали утверждать, что жизни в случае (1) 4,7g и (2) 3,8g быть не может. Вы заявили это с такой уверенностью, что мне стало интересно - может быть у вас есть экспериментальные подтверждения?

Впрочем если представить себе планетку с 5g, но в остальном - всё как на Земле (что наверное невозможно в реальности, хотя чего только не бывает), то препятствий для развития сложных форм жизни не видно.

Вот мне и интересно, откуда столь категоричное заявление у ivanij взялось.

Не из-за тяжести, а из-за температуры, на таких уже открытых планетах землеподобная жизнь сразу вымрет. Возможность наличия таких планет в "зоне обитания" - очень большой вопрос. Там не будет такой дегазации, это просто "тёплые нептуны".

Вероятно, так и есть. Только если у какого белого карлика, где раньше планету хорошо жарило, а потом светимость звезды упала настолько, что она оказалась в ЗО...

[Erandir]

Может стоит про жизнь в другую тему перетащить? К наблюдательным свойствам это пока имеет ну очень опосредованное отношение.

с пробелом в районе ~40 земных масс.

Да, зазор известный, в недавней статье его уже величают пустыней субсатурнов.

[ivanij]

Вот мне и интересно, откуда столь категоричное заявление у ivanij взялось.

Я рассуждаю как инженер. Вот передо мною книга: Исаченко, Осипова, Сукомел. Теплопередача. Из теории теплообмена следует, что процесс передачи тепла, например, при  свободном или вынужденном течении в трубах зависит от ускорения свободного падения g, который напрямую входит в критерий Грасгофа (Gr). Кроме того, в критерии Nu, Pe, Pr, Re входит вязкость и плотность жидкости. Стало быть, от тяготения эти процессы очень существенно зависят.  Ну, а кровообращение, чем не процесс теплообмена: теплопередача в трубах. Не так ли? Разумеется, есть ещё и обмен веществ, что характерно для животных, это уже не техника. Тем не менее, коль скоро, гравитация влияет на теплообмен, значит, она будет влиять и на обмен веществ.

[vsevolodson]

Из теории теплообмена следует, что процесс передачи тепла, например, при  свободном или вынужденном течении в трубах зависит от ускорения свободного падения g, который напрямую входит в критерий Грасгофа (Gr). Кроме того, в критерии Nu, Pe, Pr, Re входит вязкость и плотность жидкости.

Ну конвекция это. И что с того?

Ну, а кровообращение, чем не процесс теплообмена

Не надо пытаться даже подменять понятия. Никакого кровообращения. Вы утверждали невозможность возникновения жизни. Там ещё никакой теплопередачи (=темературе среды и только) и никакого кровообращения. Все процессы и обмен веществ - осмос и коллоидные системы (капилляры и т.п., если жизнь уже многоклеточна). Так что вы здесь говорите ерунду. При этом признать то, что вы сказали бред, не хотите. Хотя это очевидно. Что-то в кабине истребителей после полёта стерилизации не происходит, как и в обитаемых отсеках КК при старте ракеты.