Сомнения в обитаемости экзопланет

[Андрей Курилов]

Думаю, стоит сделать кое-какие исторические уроки. И не ходить вечно по кругу, как лошадь с завязанными глазами. Так что, Или во всяком случае, иметь в виду эту возможность и не слишком возбуждаться, от открытий сверхземель в гипотетически обитаемой зоне.

Ну почему же? Открытие землеподобной планеты в обитаемой зоне само по себе очень интересно. Да, в итоге это может оказаться аналог Венеры или Марса. Создаётся впечатление что ваши "все верят/учёные считают" почерпнуты из жёлтой прессы, а не из компетентных источников.

[vsf]

Еще в начале прошлого века, люди точно так же не сомневались в наличии жизни на планетах Солнечной системы. Марс представляли себе как умирающий, но все еще живой мир, с древней цивилизацией, Венеру - как этакую оранжерею юрского периода с динозаврами. Почитайте фантастику тех лет. У Эдмонта Гамильтона например, обитаемы вообще все тела Солнечной системы, включая даже Плутон и газовые гиганты. У Азимова в "Приключениях Лаки Старра", Венера покрыта водяным океаном, населенным животными.
Все эти фантазии, были окончательно разбиты, после посадки автоматических зондов на грунт этих планет.

Почитал еще немного и окончательно стало ясно, когда произошел перелом с Венерой и Марсом по теме разумных цивилизаций или богатых биосфер. Это 30-ые года 20 века. Именно тогда был проведен очень чувствительный поиск линий кислорода в их спектрах на обсерватории Маунт Вилсон. Поэтому если в начале 20 века фантазеры еще любили говорить о венерианях и марсианах, то к середине 20 века уже бурные фантазии поулеглись.

Большое значение для познания физической природы этой планеты имело открытие в 1931 г. астрономами Адамсом и Денгемом (обсерватория Маунт Вилсоо, США) интенсивных полос поглощения углекислого газа, расположенных в инфракрасной части спектра Венеры. Теоретические расчеты и непосредственные эксперименты позволили по интенсивности этих полос определить количество углекислоты в атмосфере планеты, и оказалось, что этого газа на Венере содержится в 360 раз больше, чем в атмосфере Земли. Вместе с тем ни малейших следов кислорода или водяных паров в спектре Венеры обнаружено не было.

Начиная с середины 20-х годов поисками кислорода в атмосфере Марса занялись астрономы обсерватории Маунт Вилсон в США У. Адаме и Т. Дэнхем. Они использовали для этой цели эффект Доплера; при приближении планеты к нам все линии в ее спектре сдвигаются к фиолетовому концу, при ее удалении к красному концу. В 1934 г. наблюдения проводились на крупнейшем в то время телескопе мира 100-дюймовом рефлекторе, снабженном дифракционным спектрографом. Были выбраны моменты, когда Марс приближался к Земле со скоростью 14 км/сек и когда он удалялся со скоростью 12,5 км/сек. Детальная обработка спектрограмм не обнаружила даже небольшого изменения профилей теллурических линий кислорода, которые можно было бы приписать марсианской компоненте. Отсюда Дэнхем сделал вывод, что количество кислорода в атмосфере Марса не может превышать 0,15% от его содержания в атмосфере Земли. В переводе на абсолютные единицы это давало как верхний предел 2,5 м-атм.
Длительное время оценка Дэнхема была единственной. Она вошла во все учебники и популярные книги по астрономии того времени. Но, увы, многие трактовали ее превратно, утверждая, что Дэнхем обнаружил кислород на Марсе в количестве 2,5 м-атм. На самом деле он его не обнаружил и на основании этого вывел свою оценку верхнего предела содержания этого газа.

[Проходящий Кот]

Был такой астроном Тихов, активный сторонник жизни на Марсе.
Причем он считал, что доказал это наблюдениями......

[Arton]

Металличность довольно слабо зависит от возраста.

Достаточно спорное утверждение, основанное лишь на теоретических посылах. С той же уверенностью можно утверждать и обратное: постепенную миграцию (осаждение) тяжелых элементов в центральные области звезд, с соответствующим понижением металличности звезд в процессе их эволюции.

[vsf]

В начале 20 века действительно было несколько ложных обнаружений линий кислорода и водяного пара в спектрах Марса по причине того, что спектральный анализ был еще молод, и не умели правильно отделять земные линии кислорода и водяного пара от инопланетных. Хотя уже в конце 19 века наиболее аккуратный исследователь Кэмпбелль пришел к выводу, что ни водяного пара, ни кислорода в атмосфере Марса нету.

Особенно много усилий предпринимали астрономы с начала XX в., чтобы обнаружить два газа, важных для жизни на любой планете: кислород и
водяной пар. В 1900-х годах В. Слайфер и Ф, Бери на обсерватории
Ловелла пытались обнаружить оба газа по усилению их полос в спектре
Марса по сравнению со спектром Луны, находящейся на той же высоте над
горизонтом (это необходимо для того, чтобы поглощение в земной
атмосфере было в обоих случаях одинаковым). Американским ученым
показалось, что полосы усилены, и они даже объявили, что кислород и
водяной пар обнаружены.

Не менее драматичной была история поисков в атмосфере Марса водяного пара. Оптимистичные выводы исследователей 20-х гг. сменились отрицательным результатом Адамса и Дэнхема, которые нашли в 1937- 1941 гг., что верхний предел содержания водяного пара в атмосфере Марса не превосходит 40 микрон осажденной воды. Иначе говоря, если бы весь водяной пар, содержащийся в марсианской атмосфере, пролился дождем на поверхность планеты, то слой осадков составил бы 40 микрон,

В 1894 году астроном, а впоследствии директор знаменитой Ликской обсерватории на горе Гамильтон в Калифорнии - Кэмпбелль предпринял спектроскопическое исследование Марса с целью изучения его атмосферы и, в частности, содержания в ней водяного пара.
Мы видели выше, что предыдущие спектроскопические исследования Секки, Гюйгенса, Жансена и др., привели к выводу, что атмосфера Марса со всех отношениях подобна земной, в том числе и в смысле богатства водяным паром. В ранних своих работах Кэмпбелль даже самое существование марсовой атмосферы подвергал сомнению. Тем более скептически отнесся он к выводам своих предшественников о наличии на Марсе плотной и богатой водяным паром атмосферы Кэмппелль тщательно изучил предыдущие работы и пришел к выводу о необходимости новых исследований с целью проверки прежних результатов, в виду того, что они были получены при наличии гораздо менее совершенных инструментов, а нередко и при неблагоприятных условиях наблюдения.
Прежде всего, самые спектроскопы ко времени исследований Кэмпбелля стали гораздо совершеннее; кроме того, оптическая сила 36-ти дюймового ликского рефрактора по крайней мере в три раза превосходит силу инструментов, имевшихся у прежних наблюдатели. Далее, Ликская обсерватория расположена на горе, на высоте 1250 метр, над уровнем моря, что устраняет при наблюдениях влияние нижних слоев земной атмосферы, всегда почти неспокойных, содержащих пыль и богатых водяным паром. Эти обстоятельства очень портят дело, т. к. ими ухудшается качество изображений и маскируется слабый спектр планеты. На горе Гамильтон, напротив большею частью, воздух сух, чист и прозрачен. Относительная влажность* его, например, в июле и августе не превосходит 35%, а часто бывает и не более 20%. Такой сухой воздух уменьшает влияние земной атмосферы на спектральные линии водяного пара, что позволяет резче выступать влиянию поглощения атмосферы Марса.
* (Т. е. отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к количеству, насыщающему воздух при той же температуре его.)
Между тем, этот фактор мало учитывался прежними наблюдателями. Некоторые из предыдущих исследований делались при относительной влажности воздуха в 80, 85 и даже 90 процентов, наблюдения же Кэмпбелля - при относительной влажности в 15 процентов.
Наконец, Кэмпбеллем была принята во внимание и высота планеты над горизонтом, - играющая также огромную роль в смысле влияния земной атмосферы на исследуемый спектр планеты. Дело в том, что чем ниже планета над горизонтом, тем более длинный путь через земную атмосферу проходит ее луч и, следовательно, в тем большей степени сказывается на наблюдениях поглощательное влияние земной атмосферы. В особенности портят дело водяной пар и пыль, в изобилии содержащиеся в нижних ее слоях.
При наблюдениях Кэмпбелля - высота Марса над горизонтом была около 59°, при прежних работах она составляла от 35° до 45°; таким образом, Кэмпбелль производил свои исследования при гораздо более благоприятных условиях.
Способ работы Кэмпбелля состоял в том, что спектры Марса и Луны наблюдались в то время, как эти светила находились на одинаковой высоте над горизонтом. Помощью особых приспособлений спектры получались один под другим и могли рассматриваться одновременно. Самое тщательное сравнение спектров, по мнению Кэмпбелля, не обнаружило в них никакой разницы. В обоих спектрах линии поглощения усиливались по мере приближения светил к горизонту, следовательно они зависели от одного и того же фактора - именно земной атмосферы.
В результате Кэмпбелль констатирует, что его исследования не обнаружили никаких указаний на присутствие водяного пара в атмосфере Марса. Поэтому он высказывает мысль, что полярные снега Марса не могут состоять из снега и вообще не представляют собою замерзшей воды, подобно земным полярным снегам, а состоят из какого либо другого вещества, обладающего свойством при замерзании получать вид, подобный снегу. Быть может, говорит Кэмпбелль, белые шапки Марса состоят из твердой углекислоты, которая при замерзании дает белые хлопья, весьма напоминающие снег. В таком случае зимняя температура должна бы быть там очень низка, т. к. точка замерзания углекислоты лежит при -78,°4 С.
После этого результата, совершенно противоположного полученному Гюйгенсом и Фогелем, они повторили свои исследования и опять нашли значительное усиление линий поглощения водяного пара в спектре Марса по сравнению со спектром Луны. При этом, Луна была даже ниже над горизонтом, чем Марс, так что действие земной атмосферы на спектр Луны должно было скорее вызвать обратный эффект.

[AlexOrex]

Что касается фантастики той эпохи, то судить по ней о научных взглядах, по-моему, не стоит. Все равно что по нынешним Стартрекам, Аполлонам-18 и Аватарам делать выводы об актуальных взглядах на вселенную и перспективы космонавтики (чего стоит неубиваемый стереотип звездолета - морского корабля, вытащенного из воды). К тому же, который раз замечаю, как корректные выражения "потенциально пригодная для жизни планета" и "планета земного размера" ("potentially habitable", "Earth-sized") где-то на переходе от научной статьи к научно-популярной (особенно при переводе) заменяется на "обитаемую" и "землеподобную / копию Земли". Образно говоря, мы пока можем найти не планеты, на которых есть близкие к земным благоприятные условия, а планеты, где они пока не исключены известными факторами (масса, радиус, инсоляция, температура), но могут быть впоследствии исключены каким-либо неизмеримым сейчас фактором.

[Olweg]

Металличность довольно слабо зависит от возраста.

Достаточно спорное утверждение, основанное лишь на теоретических посылах.

Наоборот, на эмпирических.

[Павел Васильев]

Был такой астроном Тихов, активный сторонник жизни на Марсе.
Причем он считал, что доказал это наблюдениями......

По другим сведениям акад.Тихов был ботаником. Но сторонником был твердым, да. Да и Шкловский в те годы тоже был таким же апологетом, в том числе и активным пропагандистом идеи множественности обитаемых миров. Однако поскольку сигналов принять от внеземных цивилизаций так и не удалось и планет вне солнечной системы обнаружить так и не смогли, то Шкловский резко пересмотрел свои взгляды и на старости лет резко изменил своё мнение, вплоть до поддержки идеи об уникальности Земли во вселенной. Сильная метаморфоза произошла с человеком.       

[Проходящий Кот]

Тихов ---астроботаник, как он сам себя позиционировал.
По первой специальности --- астроном......

[Константин ВАРБ]

Так и я про тоже: НАДО ЛЕТЕТЬ!

НЕТ. НЕ НАДО.

Лететь, (автоматами) на Титан обязательно надо хотя бы для наблюдения за эффектами там происходящими. (Так же как и на Венеру). Ибо то, что там происходит МОЖНО воспроизвести в земных лабораториях и применить в технологиях. 

Ваш скепсис по поводу ИНОжизни опирается на, прямо так скажу: издевательский состав планет СС, ИЗДЕВАТЕЛЬСКИЙ!!!

Для водной жизни: Венера – безводна, Земля - относительно холодна. Марс – мал.
Для водно-аммиачной и аммиачной: пустота на орбите астероидов и огромный перегретый перегидрогенизованный Юпитер (и то на нём вероятно что-нибудь может быть), с Сатурном ещё хуже.

Кстати, это одно из самых разумных объяснений парадокса Ферми и неуловимости нашего Джона – наша система для ИНОжизни– непривлекательна!

[stuuvi]

Сильная метаморфоза произошла с человеком.       

Это стандарт.  http://ru.wikipedia.org/wiki/Рационализация_(психология) http://ru.wikipedia.org/wiki/Реактивное_образование

[Константин ВАРБ]

По поводу панспермии с Земли и более тяжёлых атмосферных планет: вовсе не обязательно вырывать породу с поверхности, достаточно пыли из верхних слоёв атмосферы на которой спор жизни всегда в изобилии.

[Проходящий Кот]

А разгонять их до 3 космической кто будет?

[vsf]

Для представления масштаба Галактики. Все пока известные экзопланеты (кроме открытых методом микролинзирования) находятся в зеленом кружке.
Нам главное найти для начала хотя бы одну ВЦ вблизи, а потом обмениваясь с ними картами можно узнать о всех обитаемых планетах всей Галактики.

[Константин ВАРБ]

А разгонять их до 3 космической кто будет?

А зачем?
Я подразумевал до 2й
Это я как довесок к предыдущему сообщения докинул.

Я тут задумался на идею о том что ДНК и РНК с разных, ну если не планет, то первичных разных биосфер. Безумная идея, но ИНТЕРЕСНАЯ!
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,13393.msg2765390.html#msg2765390
И подумал как было бы для эволюции хорошо 6 планет с пригодными для разнообразной жизни условиями, но со схожими и переносимыми с одной на другую планеты кодами.

[Павел Васильев]

По поводу панспермии с Земли и более тяжёлых атмосферных планет: вовсе не обязательно вырывать породу с поверхности, достаточно пыли из верхних слоёв атмосферы на которой спор жизни всегда в изобилии.

Это тоже один из вариантов, хотя если спора или микроб находятся внутри микронной полости внутри огромного камня, ставшего метеоритом, то так ему будет безопасней путешествовать к другой планете .
С другой стороны, пролетающая мимо сверхобитаемой суперземли рыхлая ледяная комета легко захватит множество микроорганизмов из верхних слоёв атмосферы себе внутрь, в случае прохождения вблизи,  по касательной. И, конечно, доставит жизнь куда следует в своём пути, возможно и на незаселенную пока по роковому стечению обстоятельств  землеподобную экзопланету.

[Деструктор]

Почитал еще немного и окончательно стало ясно, когда произошел перелом с Венерой и Марсом по теме разумных цивилизаций или богатых биосфер. Это 30-ые года 20 века. Именно тогда был проведен очень чувствительный поиск линий кислорода в их спектрах на обсерватории Маунт Вилсон. Поэтому если в начале 20 века фантазеры еще любили говорить о венерианях и марсианах, то к середине 20 века уже бурные фантазии поулеглись.

Так я же и писал, что люди полагали обитаемыми Марс и Венеру, в начале прошлого века. Или, вы хотите продемонстрировать нам свой скилл демагога?

Для представления масштаба Галактики. Все пока известные экзопланеты (кроме открытых методом микролинзирования) находятся в зеленом кружке.Нам главное найти для начала хотя бы одну ВЦ вблизи, а потом обмениваясь с ними картами можно узнать о всех обитаемых планетах всей Галактики.

Наивный чукотский юноша. Вы думаете, до вас не искали, вы один такой умный? Ах да, я же совсем забыл, власти ж скрывают. 

[Деструктор]

Вот так представляли себе тогда Европу, спутник Юпитера:



Рисунок не из фантастического романа, а из научпоповской книги К. Фламмариона "Астрономия для дам", 1903 год. Сравните это с современными изображениями потенциально обитаемых экзопланет "в представлении художника".

Так что дорогие искатели внеземной жизни, боюсь что с экзопланетами, вас постигнет такой же сокрушительный фэйл, как и с телами СС. Скоро запустят космические телескопы способные сканировать атмосферы этих самых экзопланет, вот тут-то и будет то же что и Марсом, как наглядно проиллюстрировал vsf выше.

[Павел Васильев]

А разгонять их до 3 космической кто будет?

И вот, кстати, да - об этом уже проскальзывали несколько лет назад статьи, в которых предполагалось, что именно блуждающие по Галактике кометы и являются основным разносчиком этой заразной жизни. Прилетела со скоростью выше 3-й космической, чирканула атмосферу планеты с богатой жизнью биосферой, и улетела дальше с замороженными бациллами. К далекой альфа эридана.

[Павел Васильев]

Для представления масштаба Галактики. Все пока известные экзопланеты (кроме открытых методом микролинзирования) находятся в зеленом кружке.

В этом кружке, к сожалению, открыта лишь мизерная часть от имеющихся там экзопланет. Трудно даже сказать какой процент  - 0.1% или ещё меньше. Пока что-то грандиозных планов по массовой регистрации оставшейся части планет не представлено.  Финансирование запланированных на это дело телескопов режут.   

Нам главное найти для начала хотя бы одну ВЦ вблизи, а потом обмениваясь с ними картами можно узнать о всех обитаемых планетах всей Галактики.

Да, это был бы грандиозный прорыв в данном направлении, да и по всем другим научным направлениям тоже.