Миграции экосфер и их классификация

[bob]

В одной теме я поднял вопрос о попадабельности в экосферу и выходибельности из неё различных тел в ходе планетной миграции:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,120959.msg2928524.html#msg2928524
Но это половина возможной постановки вопроса. Вторая половина шире, и уже не укладывается в рамки чистой кинематики процесса. Итак, звёзды и планетные системы эволюционируют. И, в связи с этим, как самые различные классы космических объектов попадают в экосферу, или покидают её, так и радикально изменяются границы самой экосферы. Иногда - катастрофическим образом.
В первой стадии формирования протозвезды и её выхода на главную последовательность: экосфера, вместе со светимостью звезды, пульсирует. В ней находится только внутренний край протопланетного диска и, как экзотическая возможность - захваченные планетары из соседних систем.
Затем, после выхода звезды на главную последовательность, в экосфере расположены множественные планетезимали и протопланеты, вроде Цереры или Седны, до эпохи активных миграций. Многие из них при этом могут быть вполне землеподобны по составу и местным условиям, но их дальнейшая судьба не предсказуема. Что из них станет настоящей планетой, а что когда-нибудь уйдёт из экосферы - вопрос случая.
Потом миграции, сопровождаясь эпохой тяжёлой бомбардировки, снова перераспределяют тела по устойчивым орбитам. И здесь возможны два сценария. Либо группа планет-гигантов со спутниками мигрирует на ближние орбиты, очищая зону от планет земной группы и карликовых планет - формируются "горячие юпитеры" и "теплые нептуны". Либо, как редчайшая местная экзотика, планеты земной группы оказываются в экосфере, и миграция останавливается.
Потом звезда начинает разбухать, превращается в красный гигант. Экосфера начинает отодвигаться к периферии. Старые тела оказываются в горячей зоне или поглощаются звездой. А тела, ранее находившиеся за ледяной линией, наоборот, последовательно попадают в экосферу. (В частности, в этом плане интерес может представлять Бетельгейзе. Если у неё есть аналог местного пояса Койпера, то он давно в экосфере.)
Затем звезда начинает терять массу, либо постепенно, до фазы белого карлика, либо катастрофически, со взрывом сверхновой и образованием пульсара. И экосфера опять отступает.
Гораздо богаче история тесных кратных звёзд. В связи с явлениями перетекания массы. Например, система с активно аккрецирующим пульсаром, даже после взрыва, может иметь экосферу гораздо шире, чем до катастрофических событий. И так - неоднократно в разных сочетаниях.

Предлагаю подумать, на каких этапах что возможно, какие они бывают, какие группы объектов и какие этапы кому более интересны.

[Шаттерлинг]

Меня интересуют два вопроса.
1)

Затем, после выхода звезды на главную последовательность, в экосфере расположены множественные планетезимали и протопланеты, вроде Цереры или Седны, до эпохи активных миграций. Многие из них при этом могут быть вполне землеподобны по составу и местным условиям, но их дальнейшая судьба не предсказуема. Что из них станет настоящей планетой, а что когда-нибудь уйдёт из экосферы - вопрос случая.

То есть, вы хотите сказать, что изначально, возле звезды всегда крутятся обьекты величиной с Эриду? И в Солнечной системе тоже так было? И на основании чего вы делаете подобные заявления?
2)

Либо, как редчайшая местная экзотика, планеты земной группы оказываются в экосфере, и миграция останавливается.

Опять-таки -  откуда такие данные, что планеты земной группы в экосфере, есть явление уникальное?

Ну и еще, очень важное дополнение. Нахождение какого-либо объекта в Зоне Златовласки - не равно наличию жизни на нем. Луна, а также куча  астероидов, тоже находятся в экосфере. Но тем не менее - необитаемы.
И напоследок. Насчет миграции планет из экосферы и обратно. Скажите, не может ли быть такого, чтобы уже обитаемая планета, смигрировала не только из экосферы, но и вообще из своей планетной системы?

[Arton]

даже после взрыва, может иметь экосферу гораздо шире, чем до катастрофических событий.

Полагаю, что какие-либо миграции планет возможны лишь в качестве ответной реакции планетных систем на изменение «статуса» родительской звезды.

[Инопланетянин]

И здесь возможны два сценария. Либо группа планет-гигантов со спутниками мигрирует на ближние орбиты, очищая зону от планет земной группы и карликовых планет - формируются "горячие юпитеры" и "теплые нептуны". Либо, как редчайшая местная экзотика, планеты земной группы оказываются в экосфере, и миграция останавливается.

А говорят, что ГЮ не более пары процентов. Скорее это они экзотика.

Например, система с активно аккрецирующим пульсаром, даже после взрыва, может иметь экосферу гораздо шире, чем до катастрофических событий.

Для жизни лучше, если экосфера остаётся неизменной как можно больший период времени. Любые миграции экосферы означают практическую необитаемость системы. Так что история, конечно богатая, только наблюдать её будет некому. Одиночные карлики и широкие кратные в этом отношении наиболее перспективны.

(В частности, в этом плане интерес может представлять Бетельгейзе. Если у неё есть аналог местного пояса Койпера, то он давно в экосфере.)

Если у неё был аналог пояса Койпера, то теперь его уже нет. Тела слишком маленькие, давно должны были испариться. У нас они, когда влетают внутрь снежной линии получаются кометы. А там они должны были стать кометами, не отходя от кассы.

[Шаттерлинг]

Эу, а мне кто-нибудь ответит?

[Klapaucius]

Предлагаю подумать, на каких этапах что возможно, какие они бывают, какие группы объектов и какие этапы кому более интересны.

Если рассмотреть одиночные звёзды примерно класса F7-K0 главной последовательности, планеты у них в подобающей зоне, с массой 0,5-2 земных, то это будет несколько миллиардов объектов на нашу Галактику. Там по возрасту особенно ближе к K0 отсечётся половина или немного больше, в зависимости от встречаемости планет у старых звёзд (ну и все слишком молодые, скажем возрастом меньше пары-тройки миллиардов лет).

Зачем рассматривать что-то ещё? Ведь условия будут заведомо не "землеподобны", много дополнительных вопросов. И то что не мы, а обитатели каких-нибудь спутников блуждающих Юпитеров (или любая другая "альтернатива") - "трава Вселенной", показать как тенденцию в настоящее время невозможно.

Эу, а мне кто-нибудь ответит?

Никто кроме bobа.

[Шаттерлинг]

Никто кроме bobа.

А где Боб?

[arduan]

Эу, а мне кто-нибудь ответит?

А что вам отвечать,если вы Луну к планетам земной группы относите??
У вас :

Нахождение какого-либо объекта в Зоне Златовласки - не равно наличию жизни на нем. Луна, а также куча  астероидов, тоже находятся в экосфере. Но тем не менее - необитаемы.

Было у автора:

  планеты земной группы оказываются в экосфере, и миграция останавливается.

[bob]

Если у неё был аналог пояса Койпера, то теперь его уже нет. Тела слишком маленькие, давно должны были испариться. У нас они, когда влетают внутрь снежной линии получаются кометы. А там они должны были стать кометами, не отходя от кассы.

Не столь категорично. Плутон, влетевший в экосферу - это вовсе не комета. Он может спокойно существовать там сотни миллионов лет. Причём, будет весьма пригоден для жизни в это время. Думаю, Бетельгейзе всё  ещё не успела выжечь свой пояс Койпера, если он там есть. Срок жизни в фазе красного гиганта явно не достаточен, чтобы до конца прикончить местный койпер.

[bob]

То есть, вы хотите сказать, что изначально, возле звезды всегда крутятся обьекты величиной с Эриду? И в Солнечной системе тоже так было? И на основании чего вы делаете подобные заявления?

Естественно. Из таких тел формировались все планеты. В том числе и Земля. Они не всегда крутятся рядом со звездой, а до тех пор, пока планеты не зачистят зоны своего питания. Тогда мелкие планетоиды выметаются на дальнюю периферию планетных групп, как пояса астероидов-койпероидов.

Ну и еще, очень важное дополнение. Нахождение какого-либо объекта в Зоне Златовласки - не равно наличию жизни на нем. Луна, а также куча  астероидов, тоже находятся в экосфере. Но тем не менее - необитаемы.

Естественно. Меня интересует не зона жизни (не знаем мы таких зон, кроме своей собственной). Меня интересует именно формальная экосфера. Зона, потенциально пригодная для жизни. Представьте себе, что мы вдруг реально изобрели супер-пупер-гипер-драйв. Нас не будет интересеовать жизнь. Нас будут интересовать любые тела, как раз желательно стерильные, чтобы не пачкаться обо всякую слизь, но в удобной для нас самих зоне. С удобоваримыми условиями, но где жизнь не развилась - например, не успела. Как верно выразился ув. VimanaPro, я здесь планирую "самозахват пустующей жилплощади".

И напоследок. Насчет миграции планет из экосферы и обратно. Скажите, не может ли быть такого, чтобы уже обитаемая планета, смигрировала не только из экосферы, но и вообще из своей планетной системы?

Так мы пока не видели миграций. Они только теоретически предсказаны.

Эу, а мне кто-нибудь ответит? А где Боб?

Уже. 
Дела земные приоритетнее небесных.

[Инопланетянин]

Плутон, влетевший в экосферу - это вовсе не комета. Он может спокойно существовать там сотни миллионов лет.

Допустим, но жизнь там может быть только занесённая. Хотя, как я понял, Вам это и нужно? Тогда другая проблема - гравитация. Придётся приспосабливаться.

[bob]

Хотя, как я понял, Вам это и нужно? Тогда другая проблема - гравитация. Придётся приспосабливаться.

Угу. Именно так.

[Шаттерлинг]

Естественно. Меня интересует не зона жизни (не знаем мы таких зон, кроме своей собственной). Меня интересует именно формальная экосфера. Зона, потенциально пригодная для жизни. Представьте себе, что мы вдруг реально изобрели супер-пупер-гипер-драйв. Нас не будет интересеовать жизнь. Нас будут интересовать любые тела, как раз желательно стерильные, чтобы не пачкаться обо всякую слизь, но в удобной для нас самих зоне. С удобоваримыми условиями, но где жизнь не развилась - например, не успела. Как верно выразился ув. VimanaPro, я здесь планирую "самозахват пустующей жилплощади".

О-о-о, ну это вообще нереально. Как вы представляете себе, колонизацию тела величиной с Плутон или Седну? Или скажем, на Кеплер-186f?

Так мы пока не видели миграций. Они только теоретически предсказаны.

Ну а все-таки? Это возможно, чтобы планета вышла из гравитационного поля своей собственной звезды и направилась в открытый космос?

Естественно. Из таких тел формировались все планеты. В том числе и Земля. Они не всегда крутятся рядом со звездой, а до тех пор, пока планеты не зачистят зоны своего питания. Тогда мелкие планетоиды выметаются на дальнюю периферию планетных групп, как пояса астероидов-койпероидов.

Откуда данные? И вы не ответили на мой вопрос:

Опять-таки -  откуда такие данные, что планеты земной группы в экосфере, есть явление уникальное?

[arduan]

И вы не ответили на мой вопрос:

Прочтите тут http://earth-chronicles.ru/news/2012-07-15-26752   и вы многое поймете

[Инопланетянин]

Прочтите тут http://earth-chronicles.ru/news/2012-07-15-26752   и вы многое поймете

Пункт 4 порадовал. У нас такие мощные и страшные вспышки, что аж два астрономаа заметили самую мощную. И то только потому, что им повезло смотреть в нужном направлении. А от таких вспышек столбы высоковольтные, между прочим, падают. Да, да, именно от них! Спросите Кэррингтона.

[bob]

Прочтите тут http://earth-chronicles.ru/news/2012-07-15-26752   и вы многое поймете

Пункт 4 порадовал. У нас такие мощные и страшные вспышки, что аж два астрономаа заметили самую мощную. И то только потому, что им повезло смотреть в нужном направлении. А от таких вспышек столбы высоковольтные, между прочим, падают. Да, да, именно от них! Спросите Кэррингтона.

Гы-гы. Когда белые столбы падают, это, наверное, красиво.

[bob]

Это возможно, чтобы планета вышла из гравитационного поля своей собственной звезды и направилась в открытый космос?

Планетары. Уже сколько угодно.

И вы не ответили на мой вопрос:

Опять-таки -  откуда такие данные, что планеты земной группы в экосфере, есть явление уникальное?

Посмотрите:
http://www.nkj.ru/archive/articles/8340/
Ксанфомалити отвечает на этот и многие другие вопросы. Cудя по тому, что бы задали эту группу вопросов, Вы ещё не совсем в теме миграционных гипотез. Давно не интересовались. Там вообще - малюсенькая популярная монография на тему миграций: какие сейчас представления и что с чем едят.

[vika vorobyeva]

Посмотрите:
http://www.nkj.ru/archive/articles/8340/
Ксанфомалити отвечает на этот и многие другие вопросы.

Эта статья - 2006 года, она была написана еще до запуска Кеплера и к настоящему моменту устарела чуть более, чем полностью.

Вот это:

На основании ограниченной статистики сегодня можно утверждать, что планетными системами (или одиночными планетами) располагают примерно четыре процента звезд, по спектральным свойствам близких к солнечному классу, от класса F7V (немного горячее Солнца) до K1V (холоднее его). Первое, что обращает на себя внимание, это очень близкое расположение орбит экзопланет к родительской звезде

просто неверно - планетами обладает более 2/3 звезд (возможно, все), ~85% многопланетных систем являются плоскими, у ~75% планетных пар орбиты близки к круговым, т.е. Солнечная система тут скорее правило, чем исключение. А "близкое расположение планет к родительской звезде" объясняется исключительно наблюдательной селекцией.
В сравнительной планетологии сейчас бум, накопление знаний происходит очень быстро, так что опираться на популярные статьи 8-летней давности - все равно что лечить людей по медицинским учебникам начала прошлого века.

[bob]

просто неверно - планетами обладает более 2/3 звезд (возможно, все), ~85% многопланетных систем являются плоскими, у ~75% планетных пар орбиты близки к круговым,

Не, то, что планетами обладают почти все звёзды, это понятно, и что из диска часто получается плоская система - тоже понятно. Но часто ли обнаружение аналога земной группы планет в экосфере? Нет, исключительное явление. Может быть, что это наблюдательная выборка. Но пока что это так

[vika vorobyeva]

Не, то, что планетами обладают почти все звёзды, это понятно, и что из диска часто получается плоская система - тоже понятно. Но часто ли обнаружение аналога земной группы планет в экосфере? Нет, исключительное явление. Может быть, что это наблюдательная выборка.

Конечно, это наблюдательная выборка.
Земля наводит на Солнце колебания лучевой скорости с амплитудой около 9 см/сек - это глубоко под порогом обнаружения RV-методом. Чтобы зафиксировать вторую Землю транзитным методом, нужен второй Кеплер, который проработал бы хотя бы лет 5-6. При этом аналоги Земли, не попадающие в экосферу, Кеплер обнаружил во множестве. Изучая распределение транзитных кандидатов Кеплера в зависимости от логарифма их орбитального периода, Петигура сотоварищи нашел, что, начиная с периода ~25 суток это распределение является примерно плоским (т.е. количество планет с периодами в интервале 25-50 суток примерно равно количеству планет с периодами 50-100 суток, 100-200 суток, и т.д.)



Кажется совершенно неправдоподобным, что это распределение вдруг резко оборывается сразу за интервалом периодов, рассмотренных Петигурой (~100 суток). Никаких предпосылок для такого обрыва не видно. Так что планет - аналогов Земли - в экосферах звезд Галактики – как грязи. Просто они пока под порогом обнаружения.

Возвращаясь к заявленной теме.
Если честно, мне вообще не нравится этот термин - "обитаемая зона" или "экосфера звезды". Обитаемая зона - это сферический конь в вакууме. На одном и том же расстоянии от данной звезды одна планета будет потенциально обитаемой, другая - нет. Это зависит от массы планеты, наличия или отсутствия магнитного поля, плотности атмосферы и наличия в ней парниковых газов, скорости осевого вращения и т.д. То есть каждую планету и ее климат надо рассматривать индивидуально.
Поменяй местами Венеру и Марс - и в Солнечной системе было бы 3 потенциально обитаемые планеты (Марс на месте Венеры так точно можно было бы колонизировать, даже особо не заморачиваясь с терраформингом). С другой стороны, какая-нибудь суперземля в 3-5 масс Земли будет духовкой даже на эффективной земной орбите.
При этом не стоит забывать, что климат планеты тоже постоянно меняется в зависимости от колебаний вулканической деятельности, рельефа, темпов потери атмосферы и т.д. Как Вы собираетесь все это учитывать? Пространство возможных параметров (и количество вариантов) получается совершенно необъятным.