Проблемы жизни у Оранжевого карлика

[LonelyWanderer]

Неясно, но возможно

т.е. все еще гипотеза

это не мелочь

я не назвал ничего мелочью

говорю, что подобие ДО МЕЛОЧЕЙ с Землей - вовсе не обязательное (и недоказанное) условие появления и развития жизни

Но можно с достаточной уверенностью говорить о зависимости замедления вращения планеты от приливных сил. Замедление вращения Земли измерено, массы Луны и Солнца тоже, следовательно можно судить о  том, как быстро будет замедляться вращение планеты у оранжевого карлика. Что же касается зависимости магнитного поля от скорости вращения планеты, то я думаю, это более, чем вероятно, и вполне можно считать обоснованным, ведь сама суть магнитного поля во вращении проводника с эл.током или намагниченного материала, и я думаю, что вращение планеты имеет ключевую роль. Что касается литосферных плит, тут, конечно не вполне ясно, но по аналогии с Венерой напрашиваются похожие выводы. Эти процессы не являются мелочью, об этом и суть разговора, если вращение планеты о оранжевого карлика остановиться, то чем она отличается тогда от планеты, обращающейся у красного карлика? А там проблемы очевидны и уж точно не мелочны.

[николай теллалов]

можно с достаточной уверенностью говорить о зависимости замедления вращения планеты от приливных сил

даже при синхронном вращении планеты, условия на ней не исключают появление жизни

вы снова требуете подобия В ПОДРОБНОСТЯХ (коли слово "мелочей" вас так напрягает и отвлекает от смысла сказанного) с Землей, чтобы считать планету жизнеблагоприятной

[LonelyWanderer]

можно с достаточной уверенностью говорить о зависимости замедления вращения планеты от приливных сил

даже при синхронном вращении планеты, условия на ней не исключают появление жизни

вы снова требуете подобия В ПОДРОБНОСТЯХ (коли слово "мелочей" вас так напрягает и отвлекает от смысла сказанного) с Землей, чтобы считать планету жизнеблагоприятной

Если движение литосферных плит связано со вращением, то я считаю это ключевым фактором.  Движение литосферных плит - это обмен веществ, без этого жизнь столкнется с серьезными проблемами, это никакие не подробности, ни мелочи, ни прочие синонимы. Это ключевая важнейшая для жизни особенность Земли. Осадочные породы уходят в мантию, в том числе остатки живых существ, живших в прошлом, мантия вновь выбрасывает эти вещества в вулканах и в местах формирования новой коры - океаническая кора постоянно обновляется, а с материков в океан многое вымывается реками, это помогает сохранению стабильности состава пород на Земле, препятствует истощению многих веществ. На Венере тектоническая активность другого типа, литосферные плиты не двигаются, но работают вулканы, однако это не способствует обновлению коры, регулированию ее состава, потому что здесь вещества будут склонны к захоронению навсегда. Жизнь быстро сформирует массивные отложения важнейших веществ в определенных местах навсегда, изымет из круговорота, и быстро угаснет,  биосфера станет крайне бедной, а затем она не сможет справиться с геологическим процессами, с выбросами углекислоты вулканами и т.д., и исчезнет скорее всего полностью с образованием планеты вроде Венеры. Ну только если эта планета не находится на внешнем краю зоны жизни,  или даже за её краем с образованием мощной, но не слишком горячей атмосферы, тогда возможно сохранение океанов и очень бедной простейшей жизни - действующие вулканы и водная эрозия тут помогут, но это будет очень бедная биосфера, не способная производить массивные отложения.

[neolopus]

Эххх!
Так привлекательно всё описано - тёплая планета, тёплый мягкий климат, мягкое солнышко, цвет привычный, долгое-долгое время будут сохраняться райские условия...
Я уже туда захотел просто!
(на эту планету, у оранжевого карлика)

[Инопланетянин]

даже при синхронном вращении планеты, условия на ней не исключают появление жизни

Длительный период вращения неприятен отсутствием магнитного поля и тектоники, как вам уже говорили. У красных карликов период вращения достаточно быстрый даже в приливном захвате и там либрации хватит и на тектонику и на поле, а у поздних оранжевых карликов есть очень неприятная область, где планеты будут синхронизированы на больших расстояниях. Вращение будет слишком уж медленным. И, как выяснилось, это не узкая, а очень широкая полоса значений. Я думал, что можно выкрутиться с помощью меркурианской орбиты, но это для достаточно узкого диапазона масс оранжевых карликов с низкой светимостью.

[recloner]

Возможно там слишком хорошие условия. Нет встрясок и великих вымираний, эволюция течет крайне медленно или вообще остановилась. Для разумных существ вообще своей нищи нет - все слишком надежно и предсказуемо для того чтоб тратиться на такой энергоемкий орган как мозг.

[Инопланетянин]

Нет встрясок и великих вымираний

Падения астероидов и извержения вулканов связаны со спектральным классом звезды крайне опосредованно.

[neolopus]

Астероидов действительно может быть меньше, ибо меньше длина орбиты (планета ближе к своему Солнцу) и гравитационная яма не такая глубокая (оранжевый карлик как-никак достаточно лёгкая звезда)

[LonelyWanderer]

Возможно там слишком хорошие условия. Нет встрясок и великих вымираний, эволюция течет крайне медленно или вообще остановилась. Для разумных существ вообще своей нищи нет - все слишком надежно и предсказуемо для того чтоб тратиться на такой энергоемкий орган как мозг.

Астероиды и кометы могут падать на планеты даже у очень маленьких красных карликов, почему нет? Облако Оорта там никто не запрещал. Зато падения их на планету будет на очень высоких скоростях, превышающих 100 км/с, у малых красных карликов, наверное, и под 200 км/с, и, соответственно, масса астероида для великой встряски может быть в разы меньше, чем в случае с Землёй. Звезды эти хоть и легче, но зона жизни из-за малой светимости там ещё ближе, и орбитальные скорости там больше. Поэтому там, возможны катастрофы покрупнее, чем на Земле.

[Инопланетянин]

ато падения их на планету будет на очень высоких скоростях, превышающих 100 км/с, и, соответственно, масса астероида для великой встряски может быть в разы меньше, чем в случае с Землёй. Звезды эти хоть и легче, но зона жизни из-за малой светимости там ещё ближе, и орбитальные скорости там больше.

Да, это внесёт в тамошние катастрофы свой колорит.

[neolopus]

Астероиды и кометы могут падать на планеты даже у очень маленьких красных карликов, почему нет? Облако Оорта там никто не запрещал. Зато падения их на планету будет на очень высоких скоростях, превышающих 100 км/с, и, соответственно, масса астероида для великой встряски может быть в разы меньше, чем в случае с Землёй. Звезды эти хоть и легче, но зона жизни из-за малой светимости там ещё ближе, и орбитальные скорости там больше.

Облако Оорта у не очень тяжёлых звёзд само по себе может состоять из более крупных небесных тел, которым центральная гравитация меньше мешала слипаться и меньше их "растаскивала". Ну а коли объекты в облаке Оорта крупнее и массивнее - они, по идее, должны меньше поддаваться гравитационным возмущениям...  Наверное. У нас же наши крупные планеты тоже "по своим дорогам" ходят, не отклоняются то туда, то сюда...

[LonelyWanderer]

Астероиды и кометы могут падать на планеты даже у очень маленьких красных карликов, почему нет? Облако Оорта там никто не запрещал. Зато падения их на планету будет на очень высоких скоростях, превышающих 100 км/с, и, соответственно, масса астероида для великой встряски может быть в разы меньше, чем в случае с Землёй. Звезды эти хоть и легче, но зона жизни из-за малой светимости там ещё ближе, и орбитальные скорости там больше.

Облако Оорта у не очень тяжёлых звёзд само по себе может состоять из более крупных небесных тел, которым центральная гравитация меньше мешала слипаться и меньше их "растаскивала". Ну а коли объекты в облаке Оорта крупнее и массивнее - они, по идее, должны меньше поддаваться гравитационным возмущениям...  Наверное. У нас же наши крупные планеты тоже "по своим дорогам" ходят, не отклоняются то туда, то сюда...

Гравитационные возмущения собственно Облака Оорта (а не пояса Койпера или рассеянного диска) - это возмущения со стороны других звёзд, а тут уже всё равно, какие массы у этих тел, и наоборот такие возмущения будут легче из-за слабости гравитационного поля звезд-карликов. Думаю, при наличии Облака Оорта кометы там случаются не реже наших, однако из-за слабости центрального светила и размеры этого Облака будут поменьше - внешние области просто первыми сойдут с орбит.

[LonelyWanderer]

ато падения их на планету будет на очень высоких скоростях, превышающих 100 км/с, и, соответственно, масса астероида для великой встряски может быть в разы меньше, чем в случае с Землёй. Звезды эти хоть и легче, но зона жизни из-за малой светимости там ещё ближе, и орбитальные скорости там больше.

Да, это внесёт в тамошние катастрофы свой колорит.

Да, а у потенциальных жителей планет у красных карликов, наверное, очень популярен жанр фантастики с падениями астероидов - они появляются внезапно (далеко просто не видны из-за слабого света), летят очень быстро на внутренней части орбиты, до столкновения остаются часы после обнаружения, и тамошний Брюс Уиллис в последний момент взлетает с родной планеты и успевает только увидеть тот беспредел и бесчинства, что творятся внизу, затем приземляется на планету и становится героем жанра "Я - легенда"

[Dayan]

Астероиды и кометы могут падать на планеты даже у очень маленьких красных карликов, почему нет? Облако Оорта там никто не запрещал. Зато падения их на планету будет на очень высоких скоростях, превышающих 100 км/с, у малых красных карликов, наверное, и под 200 км/с

Ну, это Вы перегнули палку. Так например у планеты TRAPPIST-1e в зоне обитаемости позднего красного карлика, имеющего массу ~ 0.089 M⊙ – почти на границе с коричневыми карликами, средняя орбитальная скорость составляет около 52 км/с (вторая космическая около 74 км/с).
У недавно открытой Kepler-1649c, которая находится в обитаемой зоне чуть более массивного красного карлика с массой ~ 0.2 M⊙, орбитальная скорость около 46 км/с (вторая космическая около 65 км/с).
Орбитальная скорость TOI-700d, которая обращается в зоне обитаемости раннего красного карлика (типа M2V) с массой ~ 0.42 M⊙, составляет около 47 км/с (вторая космическая около 67 км/с).

То есть никак не сотни км/с. Только если межзвёздные тела, случайно влетающие в систему, да и то в большинстве случаев вряд ли.
Короче, всё не настолько эпично.

[recloner]

Падения астероидов и извержения вулканов связаны со спектральным классом звезды крайне опосредованно.

Одними астероидами не проэволюционируешь. Неплохо бы ещё иметь мощные сезонные колебания и ледниковые периоды вплоть до планеты-снежка.

[Rattus]

вплоть до планеты-снежка.

Вот это как раз не обязательно. Не припоминаю крупных макроэволюционных толчков, которым могло именно поспособствовать столь мощное похолодание.

[Dayan]

у поздних оранжевых карликов есть очень неприятная область, где планеты будут синхронизированы на больших расстояниях. Вращение будет слишком уж медленным. И, как выяснилось, это не узкая, а очень широкая полоса значений.

Может быть не всё так плохо? Возможно у приливно запертых планет в ЗО поздних оранжевых карликов и нет сильных магнитных полей, зато их родительские звёзды ведут себя как солнцеподобные звёзды в достаточно зрелом возрасте – в отличие от средних и поздних красных карликов их вспышечная активность практически полностью сходит на нет в течение первых 1–1.5 млрд лет жизни. Можно возразить, конечно, что за это время с землеподобной планеты потеряется атмосферы, скажем эквивалентной давлению в 1 бар. Но планета могла бы изначально иметь более плотную атмосферу, ну, например, 2–4 бар.

[Dayan]

Хотел бы дополнить своё предыдущее сообщение. Было исследование канадских астрофизиков насчёт землеподобных планет в зоне обитаемости поздних и средних оранжевых карликов – они могут и не быть приливно запертыми! Вращение планет может определяться балансом сил между приливами, возникающими в теле самой планеты от звезды и тепловыми приливами в глобально вращающейся атмосфере.
Оказывается, даже относительно тонкая атмосфера в 1 бар способна вывести вращение планеты массой с Землю из приливного захвата в ЗО звезды, более массивной, чем 0.5–0.7 M⊙. Авторы нашли, что возможно 3 стабильных состояния вращения планеты, два из которых не являются синхронными с орбитальным периодом (возникают в случае, если амплитуда теплового прилива превышает определённый порог): в ретроградном случае период вращения стабилизируется около 0.5 орбитального периода (или около 0.15 по другой модели), в проградном случае – около 2.5 орбитальных периода (или около 2.15 по другой модели). Конечно, это всё для круговых орбит.
В общем же случае положение двух незапертых стабильных состояний (и относительной скорости вращения) зависит от массы планеты, атмосферы, большой полуоси, инсоляции, величины приливной силы и даже прозрачности атмосферы.
На Венере амплитуда теплового прилива почти на порядок меньше, чем на аналогичной Земле планете в ЗО оранжевого карлика. Как говорят авторы, это связано с тем, что солнечный свет почти полностью рассеивается или поглощается ещё до того, как он достигает поверхности планеты. Но и этот прилив создаёт достаточный крутящий момент, чтобы Венера вращалась в одном из стабильных состояний (ретроградно, с периодом около 1.08 орбитального периода).
Далее эту мысль развивают французские астрономы в своей статье. Они сделали расчёт стабильного состояния вращения для Венеры и подобных ей планет. Например, на приведённой картинке красной линией показан общий приливный момент, действующий на венероподобную планету как результат суперпозиции приливов в теле самой планеты (зелёная линия) и тепловых приливов в атмосфере (синяя линия), в зависимости от частоты вращения.
Общая схема планеты, подвергающейся гравитационному и термическому воздействию показана на второй картинке (проградный случай).

[paxan96]

А какой нужен класс звезды чтобы жизнь была на Венере она вроде как не приливно заперта была до столкновения

[Инопланетянин]

Теоретически и у нашего Солнца наша Венера могла бы быть обитаемой, если бы вращалась быстрее, и воды там было больше.