Необычность Солнечной системы

[bob]

Что же это, получается, по-вашему, что место планеты в системе строго соответствуют её массе? Однако, это не так. Но система кое-какая есть - наиболее массивная планета расположена посередине этой цепочки, а в сторону Солнца и от Солнца массы планет уменьшаются. Интересно, такой порядок является закономерным для всех систем или может быть по-другому?

Место планеты в системе не строго соответствует массе, а стремится ему соответствовать. Но это не всегда получается, поскольку миграция заканчивается в момент исчерпания материала протопланетного диска. Поэтому я и пишу, что Земле дико повезло: материал нашего тощего захудалого диска быстро кончился и миграция в целом завершилась намного раньше, чем в большинстве изученных, более развитых и массивных экзосистем. Там либо сверхмассивный юпитер становится горячим юпитером, выметая планеты земных групп из экосферы. Либо юпитер тоже не успевает дойти до дна списка, но местная суперземля проваливается туда и поджаривается там. В общем в массивных планетных системах дела с пригодными для жизни планетами в экосферах как правило обстоят препаршивейшим образом. Шансы есть только у систем-доходяг, вроде нашей. Но пока мы гарантированно знаем только одну из тысяч - свою собственную. Если не считать вот этой:
Астрокосмоновости: коротко обо всем
Пока данные проверяются на предмет достоверности. То есть случаи, если и есть, то редчайшие. Поэтому я и пишу, что принцип ординарности, на котором единственно базируется гипотеза о множественности обитаемых миров,  явно и грубо сбоит. Наша система практически уникальна, а обязана была бы быть рядовой и наиболее распространённой, типовой во вселенной.

[bob]

Вообще, с этой уникальностью-неуникальностью, ординарной-неординарностью дела плохи с самого начала. Она как пучок сена перед мордой у осла, который заставляет его бежать подальше от сочного пастбища. Или как блесна перед рыбой. Обманная приманка.
Сначала напоролись в собственной системе. Если Земля типовая планета, значит Венера или хоть Марс ну гарантированно обитаемы. (А в древности считали по тому же принципу, что обитаема Луна.) Так напоролись в первый раз.
Второй раз напоролись, когда выяснилось, что одиночных звёзд солнечного спектра ничтожно мало относительно кратных. Снова обтекли и почесали репу.
А теперь вот - третий акт трагикомедии: планетная система наша ни в какие ворота не лезет.

[Lieut]

Множество же раз тут повторялось, что относительное большое количество горячих юпитеров среды найденных экзопланет - это результат наблюдательной селекции. А так достоверно известно, что такие наблюдается лишь у пару % звезд. У более 95% проверенных звезд горячих юпитеров гарантировано нет.
Одиночных звезд, если не ошибаюсь, около 30% от общего количества. Да и кратность это еще не крест, надо только чтобы звезды-компаньйоны находились либо весьма близко друг от друга, либо достаточно далеко. Подальше от "зеленной зоны". В той же кратной системе Альфы Центавра это условие соблюдается.

[Klapaucius]

Цивилизаций в нашей галактике  могло образоваться порядка миллиарда, ну максимум
на порядок больше.

Откуда такая оптимистичная оценка?

Берём звёзды главной последовательности класса F5V-K5V. Более яркие долго не живут и их крайне мало. K5V я взял волюнтаристски, но если надо объясню поподробнее. Главное что если брать все более мелкие звёзды, мы выигрыша больше порядка не получим.Если исключить (просто держать в уме на потом кому надо) - многие споры будут не нужны. Так вот, F5-K5 солнцеподобных звёзд - это десятки миллиардов, 50-80 где-то (не считал, но вряд ли ошибаюсь).Да даже все звёзды ярче Солнца можно исключить, их 6% включая гиганты всех типов (впрочем F5V-G5V - большинство от этих 6%).Класс KxV тоже, но это уже ощутимее (их побольше чем G, даже наверное K0V-K5V, хотя порядок не потеряем).

Дальше. Пояс жизни - где вода не замерзает и не испаряется (произвольное предположение, но разумное, лучше не придумали). Планет земного типа (по массе) в этой зоне освещённости статистически должно быть несколько процентов. Сколько именно - зависит от ограничения. Думаю 0,5-2 земных масс - разумное ограничение (увеличив или уменьшив ещё в 2 раза, существенного увеличения не получим, только в 4 раза, а так отсекаем ещё много споров). Сам не считал, но где-то читал, вероятность где-то 3-4% (это максимум, больше быть не может). Так что грубо миллиард. Понятно, что 100% от миллиарда не может быть,т.к. в какой-то пропорции цивилизации не появились (ещё или не появятся никогда). Но мы не знаем пропорции, может практически 0% (все планеты кроме нашей), может 100% (мы просто очень поздние уже, а остальные или вымерли или мы их не замечаем).

[Klapaucius]

Откуда число?

...

Итак:

R = 7, fp = 0,3, ne = 0,014, fl = 0,13, fi = 0,5,  L = 1000 000 000 лет

N = 7 × 0,3 × 0,014 × 0,13 × 0,5 × 1000 000 000 = 1911000, то есть около 2 миллионов при самых осторожных оценках.

Рассуждения здравые, но у Вас с размерностью проблема. Вы просто умножаете миллиард лет (я бы взял 10 миллиардов, т.е. из формулы можно смело выкидывать - Галактике больше 10и миллиардов) на безразмерные вероятности, вместо того чтобы умножать количество планет.

p.s. А, ещё на 7 лет умножаете. У Вас в итоге размерность - миллиарды лет в квадрате, а не число на Галактику, и не процент вероятности (который всегда меньше или равен 1).

[Klapaucius]

А прочитать, почему не наблюдается?
Необычность Солнечной системы.
Вот почти везде есть либо горячий юпитер, либо горячая "суперземля", а вот здесь - нет.

Горячие юпитеры - только у 1% звёзд. То есть это редкость, хотя и хорошо заметная. Короткопериодичные «лёгкие» планеты (типа суперземель и меньше) распространены широко, но всё-таки они встречаются не у каждой звезды. Тут, например, их доля оценивается в 23% (для радиусов 1-2.8 земных и периодов 5-50 суток; планеты с радиусами больше 2.8 земных и периодами меньше 5 суток встречаются гораздо реже):
https://arxiv.org/abs/1510.03902 (п.3.9.2)

К тому же если юпитеры мигрировали в горячие, что мешает и другим планетам подтянутья? Или земной массы почему-то не образуется дальше нескольких а.е.?
Ну или быть вышвырнутыми теми же горячими юпитерами (гю) не за орбиту Марса, а поближе.
За этот 1% гю смысла "бороться" нету конечно, но просто справедливости ради - и там 1 или несколько процентов вероятности что есть землеподобная планета.

[sharp]

Но мы не знаем пропорции, может практически 0% (все планеты кроме нашей), может 100% (мы просто очень поздние уже, а остальные или вымерли или мы их не замечаем).

Эту пропорцию можно разбить на более элементарные:
- Процент планет с жидкой водой среди планет в обитаемой зоне
- Процент планет, на которых зародилась жизнь, среди планет с жидкой водой
- Процент планет, на которых зародился разум, к обитаемым планетам
- Процент разумных видов, породивших цивилизацию, сравнимую с нашим уровнем

Можно волюнтаристски-оптимистично назначить каждому из пунктов вероятность 10%, и произведение будет 0,00001. Думаю, не нужно объяснять, что по сравнению с нулем это существенная разница.

[Klapaucius]

Но мы не знаем пропорции, может практически 0% (все планеты кроме нашей), может 100% (мы просто очень поздние уже, а остальные или вымерли или мы их не замечаем).

Эту пропорцию можно разбить на более элементарные:
- Процент планет с жидкой водой среди планет в обитаемой зоне

100%, по определению обитаемой зоны. Конечно спорное определение (особенно дальше от звезды, когда подлёдные океаны, и жизнь без хлорофилла), но лучшего критерия пока нет. То есть в уме держим для землеподобной жизни вероятность 1 (100%) - это гипотетический максимум для планет с жидкой водой на поверхности и материками (удовлетворяющих другим критериям, например по размеру и возрасту).

- Процент планет, на которых зародилась жизнь, среди планет с жидкой водой
- Процент планет, на которых зародился разум, к обитаемым планетам
- Процент разумных видов, породивших цивилизацию, сравнимую с нашим уровнем

Можно волюнтаристски-оптимистично назначить каждому из пунктов вероятность 10%, и произведение будет 0,00001. Думаю, не нужно объяснять, что по сравнению с нулем это существенная разница.

По сравнению с 1 - тоже. Надо брать для таких факторов вероятность 1. Конечно понятно, что она на самом деле ближе к 0 по порядкам, а не к 0,5 в целом, может даже чем к 0,1 в каждом случае. Но критериев оценки у нас нет. Кроме как сверху: все такие, неизвестные вероятности необходимо приравнивать к 1 (держа в уме, что это произвол, максимально возможная оценка). Если хоть одну к 0, то и обсуждать это мыодникерство неинтересно. Но ведь может быть 0!

[doktor panikys]

Процент планет, на которых зародилась жизнь, среди планет с жидкой водой
- Процент планет, на которых зародился разум, к обитаемым планетам
- Процент разумных видов, породивших цивилизацию, сравнимую с нашим уровнем

Можно волюнтаристски-оптимистично назначить каждому из пунктов вероятность 10%, и произведение будет 0,00001. Думаю, не нужно объяснять, что по сравнению с нулем это существенная разница.

А можете статистику по всем системам дать процент планет на орбитах?

[bob]

Множество же раз тут повторялось, что относительное большое количество горячих юпитеров среды найденных экзопланет - это результат наблюдательной селекции. А так достоверно известно, что такие наблюдается лишь у пару % звезд. У более 95% проверенных звезд горячих юпитеров гарантировано нет.
Да и кратность это еще не крест, надо только чтобы звезды-компаньйоны находились либо весьма близко друг от друга, либо достаточно далеко. Подальше от "зеленной зоны". В той же кратной системе Альфы Центавра это условие соблюдается.

Да не в этих мелочах дело, сколько там процентов чего. Дело в принципе. Принцип ординарности в его исходной формулировке на практике не работает. Он ошибочен, и надеяться на него вредно. Вот, в чём дело.

Одиночных звезд, если не ошибаюсь, около 30% от общего количества.

А должно быть около 67%, если ординарность верна. Чтобы гарантированно больше, чем 50/50. Так что как ни считай, а всё равно не сходится. В ординарном случае парадокса Ферми не существовало бы. Статистика - неумолимая вещь. Она явно не любит средневековых мечтаний.
Ещё раз повторюсь: принцип Бруно сформулирован для схоластически идеализированной вселенной, неизменной во времени. И для неизменных во времени событий он верен. В физике, к примеру. Например, наиболее легко обнаружимые в опыте частицы - протоны и электроны. И когда мы говорим, что они столь же доступны повсюду в пространстве, мы не ошибаемся. Электрон вечен и они взаимно неразличимы, а протон почти вечен. С событиями, вероятности возникновения и исчезновения во времени быстро изменяются, дело обстоит совсем не так. Пример квазаров я уже приводил. Да, вероятность возникновения квазара рядом с нами нельзя считать совсем нулевой, но на практике она не реализуется. Пик их вероятностного распределения во времени безвозвратно пройден. Так что мечтать увидеть квазар вблизи от себя можно, но это будут только мечты. Вот то же самое и с землями-2, и с цивилизациями. Только их пик вероятности ещё далёк. Он не в прошлом, как у квазаров, а в будущем. Иначе мы бы видели много доступных астроархеологических объектов. Так же, как мы видим квазары.

[Инопланетянин]

А должно быть около 67%, если ординарность верна.

А чем мешает кратность? Вам уже сказали, что и широкие пары и тесные пригодны для экзопланет.

[LV46]

А теперь вот - третий акт трагикомедии: планетная система наша ни в какие ворота не лезет.

Непонятно, чем она вам такая, которая "в ворота не лезет". Стабильная система с обычными планетами (не квадратными), обращающиеся вокруг звезды в плоскости эклиптики, как и везде.

Есть ньюансы, которые пока что точно не объяснены, в виде вращений некоторых планет вокруг своей оси "не так" (Венера, Уран). И всё. Но всё равно это не аргумент на уникальность, потому как неизвестно как там в других системах вращаются планеты, от слова вообще.

Так напоролись в первый раз.

Кто напоролся? Безумные жизнеискатели, которых и сейчас полно? Уже давно понятно, что жизни в СС нет нигде, кроме Земли. Но современные "ксенобиологи" начитавшись фантастики день за днём продолжают "совать" жизнь туда, где её и в помине нет. А потом с умным видом доказывают, что раз там еще не искали, то мол исключать такой вариант нельзя. А когда поискали и не нашли (как в случае с Марсом), говорят не там ищете, и так будет до бесконечности, кроме гипотетического случая, когда весь Марс разберут на куски 1х1 метр. То есть их логика позволяет им практически вечно "кушать хлеб жизни" в СС.

Но это ладно, пусть бы себе искали. Бесплатно. Но нет. Все эти бессмыссленные "поиски жизни" отбирают львиную долю ресурсов на более интересные исследования и развитие межпланетной космонавтики в целом.

[sharp]

100%, по определению обитаемой зоны.

Ошибаетесь. Обитаемая зона - это всего лишь параметр, теоретически допускающий существование жидкой воды. То есть это необходимое условие, но не достаточное. Разницу объяснять нужно?

Надо брать для таких факторов вероятность 1.

С какого перепугу-то? Для каждой последующей стадии требуется бОльшее количество удачных стечений обстоятельств, чем для предыдущей. Мы вроде бы не в сказке живем.
Кроме того, предполагая эти параметры близкими к 1, вам затем придется натягивать сову на глобус, отвечая на вопрос "где они?". Из низких же вероятностей вытекает большое среднее расстояние между соседними цивилизациями (порядка 1000 св.лет) и, как следствие, естественным образом следует практическая невозможность контакта.

[Klapaucius]

100%, по определению обитаемой зоны.

Ошибаетесь. Обитаемая зона - это всего лишь параметр, теоретически допускающий существование жидкой воды. То есть это необходимое условие, но не достаточное. Разницу объяснять нужно?

Это условие, предположение. Дополнительные в формулу Дрейка закладываются отдельно. Таким образом, чтобы несколько раз не учитывать один и тот же множитель.

Надо брать для таких факторов вероятность 1.

С какого перепугу-то? Для каждой последующей стадии требуется бОльшее количество удачных стечений обстоятельств, чем для предыдущей. Мы вроде бы не в сказке живем.

Но мы же есть. Это уже сказка, невероятное стечение встречи сперматозоида и яйцеклетки. Но на статистику народонаселения это практически не влияет.

Кроме того, предполагая эти параметры близкими к 1, вам затем придется натягивать сову на глобус, отвечая на вопрос "где они?".

Не придётся. Надо искать везде. И не только (даже не столько) по "землеподобности".

Из низких же вероятностей вытекает

только неправильная верхняя оценка. Вы задаёте неизвестные вероятности меньше 1, это неправильно. Нужно знать точное число, чтобы считать. Не знаем? Значит 1. Конечно в уме держим, что может оказаться 0 (и мы какое-то чудо).

 Парадокс Ферми - из другой области. Это умственное упражнение, где и как искать не стоит. Не более того.

[Klapaucius]

А можете статистику по всем системам дать процент планет на орбитах?

Мы и в солнечной системе возможно ещё не все планеты открыли (впрочем они нас в данной теме должны интересовать не больше чем коричневые карлики или планеты без звёзд).
Если скажем в "зоне жизни", то расклад понятен по солнечной системе и экзопланетам.
На таком расстоянии от звезды может находиться что угодно по массе (впрочем у подавляющего большинства звёзд меньше коричневого карлика). А то и несколько планет (до 4 наверное), причём если повезёт (выкидываем, статистически незначемо) - все с массой близкой к земной. Мы можем точно сказать, что планеты там естьи экстраполировать на более мелкие, близкие по массе к земной.
Может оказаться что там провал (непонятно только с чего), но может оказаться как раз наоборот - Солнце аномально бедная планетами звезда, особенно интересующими нас каменистыми. Мы даже что-то сильно похожее на Венеру (по размерам и инсоляции) пока не открыли, но это чисто наблюдательная селекция. Не можем, инструменты пока не те. Если бы пооткрывали, это было бы чудо.
Впрочем модели появления планетных систем подогнаны под нашу (корректируются с учётом экзопланет), если бы была доскональная статистика хотя бы по сотне, но сейчас только Солнце и экстраполяции. С другой стороны, мыслимый разброс не так уж и велик.

Так что несколько процентов планет с массой 0,5-2 земных в зоне где температура поверхности 0-100 по Цельсию, остаётся.

[sharp]

Это условие, предположение. Дополнительные в формулу Дрейка закладываются отдельно. Таким образом, чтобы несколько раз не учитывать один и тот же множитель.

Два раза ничего не учитываем: один множитель исходного уравнения Дрейка приравнивается к произведению некоторого количества других и подставляется в исходное уравнение.
Собственно, подход Дрейка и заключается в произведении вероятностей, величина каждой из которых существенно меньше единицы.

Но мы же есть. Это уже сказка, невероятное стечение встречи сперматозоида и яйцеклетки. Но на статистику народонаселения это практически не влияет.

Наше появление - это результат произведения малой вероятности, и огромного числа "попыток" (то есть планет).

Не придётся. Надо искать везде. И не только (даже не столько) по "землеподобности".

Если их, по вашему предположению, миллиарды, то уже давно бы нашли. Правда, скорее всего, это они бы нашли нас.

Не знаем? Значит 1. Конечно в уме держим, что может оказаться 0

Бинарный подход в работе с вероятностями совершенно не подходит. 1 и 0 должны быть как раз-таки запрещенными значениями при построении гипотез. Предполагать 1 можно только для доказанного, 0 - только для опровергнутого. Если есть лишь предположения, в качестве нулевой гипотезы нужно выбирать 0.9, 0.5 или 0.1.

Парадокс Ферми - из другой области.

Ну вообще-то уравнение Дрейка - это рассуждение на тему парадокса Ферми. Попытка формализовать возможные ответы на него.

[Klapaucius]

Предполагать 1 можно только для доказанного, 0 - только для опровергнутого.

Не предполагать, а указывать.

Если есть лишь предположения, в качестве нулевой гипотезы нужно выбирать 0.9, 0.5 или 0.1.

0,9, 0,5 и 0,1 - это мировые константы такие? Или математически выводятся? Не нужно из этого выбирать, если не знаем от слова вообще.

Парадокс Ферми - из другой области.

Ну вообще-то уравнение Дрейка - это рассуждение на тему парадокса Ферми. Попытка формализовать возможные ответы на него.

Нет, формула Дрейка - вполне себе математическое упражнение с подставлением некоторых известных факторов. Парадокс Ферми - нематематическая вербализация умственных идей. Да, мы знаем например, что астроинженерной деятельности (если она присуща цивилизациям) мы не видим, как мы её себе представляем. Например реклама по-русски, сложенная из звёзд. Или копия корабля "Союз" размером с галактику. Межзвёздных неоцифрованных радиопосланий тоже явно не замечаем, исходя из представлений, какими будут цивилизации через 100 лет. Или через 5 миллиардов - тут и представлений не хватает, разве что у редких фантастов.

[sharp]

0,9, 0,5 и 0,1 - это мировые константы такие? Или математически выводятся? Не нужно из этого выбирать, если не знаем от слова вообще.

От нулевой гипотезы не требуется математически выводиться. Почитайте в википедии, что это такое.
Если "не знаем от слова вообще", то выбирать 1 или 0 - это преступление против логики. Ну и попросту убивает заложенный в уравнении Дрейка вероятностный подход, сводя его к тривиальным случаям.

Нет, формула Дрейка - вполне себе математическое упражнение с подставлением некоторых известных факторов. Парадокс Ферми - нематематическая вербализация умственных идей.

Всякую идею можно формализовать, что ф-ла Дрейка и делает.

[bob]

А должно быть около 67%, если ординарность верна.

А чем мешает кратность? Вам уже сказали, что и широкие пары и тесные пригодны для экзопланет.

Ничем, кроме того, что Солнце получается не среднестатистической звездой. А по принципу Солнце обязано быть среднестатистической звездой, но среднестатистическая звезда кратная. Вот и всё. Значит принцип сам по себе не работает и любые выводы из него ложны.

Непонятно, чем она вам такая, которая "в ворота не лезет". Стабильная система с обычными планетами (не квадратными), обращающиеся вокруг звезды в плоскости эклиптики, как и везде.

Она не лезет в принцип ординарности (см. выше).

Так напоролись в первый раз.

Кто напоролся? Безумные жизнеискатели, которых и сейчас полно? Уже давно понятно, что жизни в СС нет нигде, кроме Земли. Но современные "ксенобиологи" начитавшись фантастики день за днём продолжают "совать" жизнь туда, где её и в помине нет. А потом с умным видом доказывают, что раз там еще не искали, то мол исключать такой вариант нельзя. А когда поискали и не нашли (как в случае с Марсом), говорят не там ищете, и так будет до бесконечности, кроме гипотетического случая, когда весь Марс разберут на куски 1х1 метр. То есть их логика позволяет им практически вечно "кушать хлеб жизни" в СС. Но это ладно, пусть бы себе искали. Бесплатно. Но нет. Все эти бессмыссленные "поиски жизни" отбирают львиную долю ресурсов на более интересные исследования и развитие межпланетной космонавтики в целом.

Да, о чём и речь. К счастью здравый смысл у людей, принимающих решения, всё же есть. И эти бессмысленные жизнепоиски (что сегодня так сродни древнему богоискательству) от серьёзных фундаментальных программ средств отрывают мало. Но есть риск, что в результате навязчивого пиара могут отнять и больше.

[LV46]

Она не лезет в принцип ординарности (см. выше).

Если предположить, что на заре формирования Солнце входило в состав кратной системы, то "проблема" решается.

А вообще, не нужны даже эти "танцы с бубном", эти все теории ординарности придумали люди, основываясь собственно ни на чём. Солнце может быть ординарным даже находясь в меньшинстве кратных систем, при этом являясь отличным местом для зарождения жизни со всеми полагающимися условиями.

Например нужно сравнивать не кратные и одиночные звезды, а просто одиночные между собой (желательно одного спектрального класса). Поэтому и надо в первую очередь искать "копии" Земли у таких же "копий" Солнца. По-другому эти теории ординарности, антропного принципа, что там еще - не проверить.