Гипотеза о "дороге жизни"

[Maki]

Ещё любопытно:

Спасибо, ознакомился.
Есть небольшой вопрос, касающийся пылевой составляющей нашей звёздной системы.
Попалась информация об очень интересном эффекте Пойнтинга — Робертсона.
Получается, что и наша местная, и поступающая из межзвёздного пространства пыль, постепенно тормозится и падает на Солнце.
Однако, на пыль действует и световое давление, которое вышвыривает из СС все песчинки, размерами менее 0,5 мкм.
Следует ли из этого, что в СС должны иметься некие "пылевые сферы", где частицы определённой плотности движутся со скоростью вращения солнца, а сила гравитации и световое давление на них взаимно уравновешены? Если да - тогда пыль там должна постоянно накапливаться. Но где же вся эта пыль?

[Инопланетянин]

Но где же вся эта пыль?

В планеты слиплась?
Серьёзно, попробуйте сделать революцию в теории планетообразования.

[Maki]

В планеты слиплась?

Нууу... Не совсем. Наверное.
Протопланетное вещество, как мне кажется, слипалось между собой благодаря гравитации. А когда загорелось Солнышко - пыли, как мне кажется, было уже сравнительно немного. Но если она разделилась на фракции под действием солнечного света, и если планетозимали стали поглощать эти фракции - возможно, это может помочь определить место происхождения космических тел.
 

Серьёзно, попробуйте сделать революцию в теории планетообразования.

В отсутствие профильного образования и при наличии математического идиотизма - это невозможно. Да и ненужно.
Но если кто-то подхватит идею, и забабахает кандидатскую по теме "распределение микрокристаллов льда в протопланетном диске солнечной системы" - от Ящика Водки я не откажусь.

[bob]

тогда пыль там должна постоянно накапливаться. Но где же вся эта пыль?

В "зодиакальном свете".

[Maki]

тогда пыль там должна постоянно накапливаться. Но где же вся эта пыль?

В "зодиакальном свете".

На изучении распределения скоростей в зодиакальном пылевом облаке построена кандидатская диссертация , который вернулся к научной карьере после почти 30-летнего перерыва, обусловленного .
 

[bob]

На изучении распределения скоростей в зодиакальном пылевом облаке построена кандидатская диссертация , который вернулся к научной карьере после почти 30-летнего перерыва, обусловленного .
 

Кстати, пылища там должна изрядно перемешиваться. Такой балдж не может быть вполне гравитационно устойчив. Но в нашей системе он уже никакой роли не играет. Уж очень он редок.

[Maki]

Кстати, пылища там должна изрядно перемешиваться. Такой балдж не может быть вполне гравитационно устойчив.

Статья на "Элементах". Вертикальная структура пылевого облака на расстояниях от Солнца, не превосходящих 10R☉, имеет следующий вид: частицы с размерами, превышающими 10 мкм, находятся в диске с типичной толщиной в десятки градусов; частицы размером несколько микрометров заполняют более широкий объем, имеющий также форму диска; субмикронные частицы формируют вокруг Солнца гало почти сферической формы с радиусом, большим 10R☉.
Получается, что баланс эффекта Пойнтинга-Робертса и светового давления имеет значение только для околосолнечных процессов, и никакого влияния на планетные дела эта "солнечная пыль" не оказывает.

P.S.
Попадалась информация, при мгновенном испарении воды в открытом космосе, она образует мельчайшую ледяную пыль. Как минимум два потенциальных источника такой пыли у нас есть - Европа и Энцелад. Эти кристаллы также должны тормозиться, и постепенно падать на Солнце. При этом, плотность льда намного меньше, чем плотность хондритной пыли. Следовательно, световое давление должно расталкивать такие льдинки на более высокие орбиты.
1) Есть ли у Солнца на самом деле такой пояс, или микрольдинки неизбежно сублимируются?
2) А до каких пределов СС световое давление раскидывает отдельные молекулы воды?

[bob]

при мгновенном испарении воды в открытом космосе, она образует мельчайшую ледяную пыль.

В тени или за снеговой линией. На солнце она даёт просто пар. В смысле сначала адиабатический процесс превращает её капельки в мелкий снег из-за стремительного охлаждения расширением, но он существует не дольше минут. На солнышке здесь +120, как на верхних ступеньках в бане.

1) Есть ли у Солнца на самом деле такой пояс, или микрольдинки неизбежно сублимируются?
2) А до каких пределов СС световое давление раскидывает отдельные молекулы воды?

1) Здесь точно и быстро. Вообще сублимируют они везде, но за снеговой линией темп процесса становится пренебрежим, ввиду большой длительности.
2) На счёт светового давления - не знаю. Знаю, что они просто везде раскидываются, и без всякого светового давления с солнечными ветрами. И нужна ощутимая гравитация, например - при коллапсе протозвёздного облака или образовании протопланетного диска, чтобы они начали скидываться назад.

[bob]

Поправил эволюционную  диаграмму миграций масса-радиус-орбиты для Тау Кита. Естественно, это был результат случайного копипаста масштаба по оси ординат из предыдущей диаграммы.

[bob]

Смотрим кандидаты из наблюдений телескопа "Кеплер".
Kepler-11, Kepler-22, Kepler-51, Kepler-138, Kepler-37, Kepler-409, WASP-47. Kepler-62, Kepler-186, Kepler-442, Kepler-452, Kepler-47
По большинству сказать определённо нечего. Мало данных даже для первой прикидки. Например:

Kepler-22 b – газовый гигант находится в обитаемой зоне, и, возможно, на его поверхности есть вода. Радиус Kepler-22 b составляет 2,4 радиуса Земли. Газовый субгигант стопроцентно формировался далеко за снеговой линией (иначе бы он просто не сформировался). Вопрос может стоять больше о жизни на его спутниках, чем на нём. Если они массивны, то жизнь есть.

Kepler-452 b – экзопланета, которую из-за сходства с Землёй иногда называют «Земля 2.0». первая планета околоземного размера, обнаруженная в обитаемой зоне похожей на Солнце звезды спектрального класса G2. Здесь шансы 50/50. Поскольку остальные кандидаты точно не подтверждены, нельзя сказать, откуда мигрировала эта "Земля-2". Это может быть как экзоземля, так и экзовенера, в зависимости от зоны формирования.

Для реконструкции миграций всё-таки нужны хотя бы две-три планеты разных масс, или хотя бы одна-две планеты и пояс астероидов (а выше мы видели, что пояс астероидов - очень надёжный маркер обособленности планетных групп). Если мы видим только одну планету околоземной массы в экосфере, и больше вообще ничего не видим, то мы не можем сказать, экзоземля это или экзовенера (в зависимости от зоны её формирования). Если мы видим газовую планету-гигант в экосфере, то она точно мигрировала далеко из-за снеговой линии, её луны точно обитаемы или были обитаемы. И вот это (обитаемы или были обитаемы) тоже уже точно утверждать нельзя, потому, что луны могли быть маломассивны, жизнь давно вымерла, и это только объекты для астропалеонтологов.

[Maki]

2) На счёт светового давления - не знаю. Знаю, что они просто везде раскидываются, и без всякого светового давления с солнечными ветрами. И нужна ощутимая гравитация, например - при коллапсе протозвёздного облака или образовании протопланетного диска, чтобы они начали скидываться назад.

А вот, нашлась интересная статья на Хабре про Цереру. Там и нашёлся ответ на этот вопрос.

"Во времена формирования Солнечной системы снеговая линия для воды располагалась на расстоянии примерно 420 млн км от Солнца, т.е. примерно там, где вращается Церера. Сейчас водяная снеговая линия располагается еще дальше — около 750 млн км от Солнца — почти у орбиты Юпитера. Ближе этого расстояния вращаются только каменные планеты, спутники и астероиды, лед на которых может быть только у полюсов, или в тени, или под поверхностью. На земных горных вершинах лед держится благодаря атмосферному давлению. Дальше водяной снеговой линии в изобилии летают ледяные кометы, и спутники планет почти все или состоят из льда, или все покрыты льдом."

Таким образом, Меркурий и Венера бедны водой изначально ибо вспыхнувшее солнце быстро испаряло воду, и сдувало её молекулы на 420 млн. км. и далее. Примерно туда, где, по по вашему предположению, возникла Земля.
Кстати, факт миграции каменистых тел в направлении Солнца подтверждает и нижеследующее:

"В отличии от воды, аммиак имеет более низкую температуру конденсации, и при формировании Солнечной системы его снеговая линия лежала примерно на 80 млн км дальше орбиты Цереры, т.е. он никак не мог принять участие в ее создании. Есть и другие косвенные признаки того, что Церера — гостья в Главном поясе".

Kepler-22 b – газовый гигант находится в обитаемой зоне, и, возможно, на его поверхности есть вода. Радиус Kepler-22 b составляет 2,4 радиуса Земли. Газовый субгигант стопроцентно формировался далеко за снеговой линией (иначе бы он просто не сформировался). Вопрос может стоять больше о жизни на его спутниках, чем на нём. Если они массивны, то жизнь есть.

Если газовый гигант "притащит" с собою спутник размером с Землю - вряд ли спутник этот будет иметь достаточно большое для генерации собственного магнитного поля железное ядро. Если же магнитное поле гиганта и собственное поле будут достаточны для сохранения атмосферы - после таяния ледяной оболочки получится океанида, бесперспективная с точки зрения появления высокоразвитой жизни.
Как вы оцениваете возможность захвата мигрирующим гигантом "земли"?
Достаточно ли ей, в приливном захвате, будет конвекции ядра для создания магнитного поля?
Боюсь, что вариант планеты-спутника бесперспективен, и прибытие "юпитера" в зону жизни означает для любой жизни смерть или прозябание на грани выживания...

[bob]

Если газовый гигант "притащит" с собою спутник размером с Землю - вряд ли спутник этот будет иметь достаточно большое для генерации собственного магнитного поля железное ядро. Если же магнитное поле гиганта и собственное поле будут достаточны для сохранения атмосферы - после таяния ледяной оболочки получится океанида, бесперспективная с точки зрения появления высокоразвитой жизни.

Не совсем. Во первых собственное магнитное поле там не нужно. Там господствует поле гиганта. К несчастью наиболее массивные спутники, как и здесь, окажутся в радиационных поясах, и сухопутная жизнь при нескольких рентгенах в час будет под вопросом. Поэтому я и говорю, что жизнь на спутниках вроде Тритона и Титана будет, но совсем не наша. Грубо говоря, нормально развиться она сможет только когда океаны испарятся настолько, что начнёт оголяться силикатно-металлическое ядро и возникнут линии побережий. До этого миллиарды лет будет только архейский первичный бульон (что-то вроде Соляриса, только неразумного, естественно). А дальше у жизни всего несколько сот миллионов лет до возникновения сухой пустыни. Многоклеточные формы, возможно, успеют возникнуть, но ожидать позвоночных и наземных форм сложно. Под действием приливов от гиганта крио-вулканизм, видимо, сменится обычным, и необходимые микроэлементы в океан поступать будут. Но их будет меньше, чем здесь. Радиация и недостаток микроэлементов может как затормозить, так и сильно подстегнуть эволюцию. Так что что-определённое сказать о судьбах такой жизни сложно. ( Опять вспоминается королева клинков с её ручными зергами, мутирующими во что угодно на ходу, из-за высокой радиации.)

Как вы оцениваете возможность захвата мигрирующим гигантом "земли"?
Достаточно ли ей, в приливном захвате, будет конвекции ядра для создания магнитного поля?
Боюсь, что вариант планеты-спутника бесперспективен, и прибытие "юпитера" в зону жизни означает для любой жизни смерть или прозябание на грани выживания...

Всецело положительно оцениваю. Более того, вариант вероятен. И Ипсилон Андромеды очень на него смахивает. То есть у Земли, если через её зону питания проходят потом будущие горячие юпитеры и тёплые нептуны, есть шанс "зацепиться" за них и мигрировать в экосферу вместе с ними. Но шансы на вылет в непригодные для жизни зоны всё-таки выше.

[Митрич]

Вообще то воды на Земле относительно много лишь в сравнении в планетами т.н. "земной группы". В сравнении с типичными "ледяными" телами СС, явно формировавшимися за снеговой линией и вне внутренних областей протоспутниковых дисков планет-гигантов, воды на Земле, наоборот, крайне мало (всего 2,5х10^-5% от общей массы в сравнении с 8% у Европы и почти 50% у Ганимеда, например).  Непонятно, как объясняет столь чудовищное различие данная гипотеза?

[bob]

А вот, нашлась интересная статья на Хабре про Цереру. Там и нашёлся ответ на этот вопрос.
"Во времена формирования Солнечной системы снеговая линия для воды располагалась на расстоянии примерно 420 млн км от Солнца, т.е. примерно там, где вращается Церера. Сейчас водяная снеговая линия располагается еще дальше — около 750 млн км от Солнца — почти у орбиты Юпитера. Ближе этого расстояния вращаются только каменные планеты, спутники и астероиды, лед на которых может быть только у полюсов, или в тени, или под поверхностью. На земных горных вершинах лед держится благодаря атмосферному давлению. Дальше водяной снеговой линии в изобилии летают ледяные кометы, и спутники планет почти все или состоят из льда, или все покрыты льдом."

Таким образом, Меркурий и Венера бедны водой изначально ибо вспыхнувшее солнце быстро испаряло воду, и сдувало её молекулы на 420 млн. км. и далее. Примерно туда, где, по по вашему предположению, возникла Земля.
Кстати, факт миграции каменистых тел в направлении Солнца подтверждает и нижеследующее:

"В отличии от воды, аммиак имеет более низкую температуру конденсации, и при формировании Солнечной системы его снеговая линия лежала примерно на 80 млн км дальше орбиты Цереры, т.е. он никак не мог принять участие в ее создании. Есть и другие косвенные признаки того, что Церера — гостья в Главном поясе".

Да, похоже. Причём, Церера могла образоваться ближе к Солнцу, чем Земля, и попасть в район снеговой линии гораздо позже, поэтому у неё такой меркурианский внешний вид. Как и у Весты.

[bob]

Вообще то воды на Земле относительно много лишь в сравнении в планетами т.н. "земной группы". В сравнении с типичными "ледяными" телами СС, явно формировавшимися за снеговой линией и вне внутренних областей протоспутниковых дисков планет-гигантов, воды на Земле, наоборот, крайне мало (всего 2,5х10^-5% от общей массы в сравнении с 8% у Европы и почти 50% у Ганимеда, например).  Непонятно, как объясняет столь чудовищное различие данная гипотеза?

С моей точки зрения Земля формировалась сразу за снеговой линией. Венера немного ближе снеговой линии. А дальше Земли шли Уран и Нептун. Поэтому Земля одновременно обладает и признаками планеты земной группы (железокаменное ядро и кора) и признаками субгиганта или спутника планеты-гиганта (оптимальная атмосфера и гидросфера). Она вправду совершенно средняя планета из совершенно средней зоны протопланетного диска, поэтому такие планеты и столь редки. Оказаться точно в средней позиции слишком сложно. В этом и суть гипотезы.

[Maki]

Всецело положительно оцениваю. Более того, вариант вероятен. И Ипсилон Андромеды очень на него смахивает. То есть у Земли, если через её зону питания проходят потом будущие горячие юпитеры и тёплые нептуны, есть шанс "зацепиться" за них и мигрировать в экосферу вместе с ними. Но шансы на вылет в непригодные для жизни зоны всё-таки выше.

Если захват "нормальной земли" возможен - это весьма привлекательный вариант для развития морской фауны.

Грубо говоря, нормально развиться она сможет только когда океаны испарятся настолько, что начнёт оголяться силикатно-металлическое ядро и возникнут линии побережий. До этого миллиарды лет будет только архейский первичный бульон (что-то вроде Соляриса, только неразумного, естественно).

Хммм... Боюсь, что тут вы излишне оптимистичны. "Первичный бульон", как предполагают, возникал в миллионах горячих луж. В океаниде же, сработает только сценарий "абиогенеза в чёрных курильщиках".
Возможно, на такую океаниду прилетит метеорит со спорами микроорганизмов или просто выжившие в космосе споры Но как они приживутся в 100-километровой толще воды - не совсем понятно. Возможно, разделятся на поверхностную биоту, связанную с фотосинтезом, и донных хемотрофов.
Но чтобы океанида высохла до суши, и оставила миллиарды лет для развития наземной жизни в остатках океана, требуется очень специфическая система - стабильный красный карлик и юпитер в зоне жизни. Учитывая, что наши океаны не высохли за миллиарды лет, "сушить океаниду" надо долго. Если же она сохнет быстро - то и времени для сложной жизни нет.   
P.S.
И насколько солёной может быть океанида на орбите ГГ? Если разморозить спутники Юпитера - получатся почти пресные океаны?

[Maki]

железокаменное ядро и кора

С этого поподробнее.
Разве тяжёлое ядро и вообще плотность не есмь признак зарождения довольно близко к Солнцу?

[bob]

железокаменное ядро и кора

С этого поподробнее.
Разве тяжёлое ядро и вообще плотность не есмь признак зарождения довольно близко к Солнцу?

Или чуть-чуть подальше.

[bob]

"сушить океаниду" надо долго. Если же она сохнет быстро - то и времени для сложной жизни нет.   

Возможно. Но жизнь совсем земного типа возможна там только если "океаниду" наполовину высушить. И у неё будет очень мало времени на порождение жизни. Поэтому спутник околоземной массы более привлекателен для биогенеза. Он будет сушиться на солнечном ветру долго. Так же как мы.

[Митрич]

А то что на Земле углекислота присутствует в виде кислорода и углерода организмов и захоронений ----- как быть с этим?

Мало. Из горстки плесени на поверхности много углекислоты не выйдет. Здесь глобально надо подходить. В процентном отношении даже если весь земной углерод связать, венерианской атмосферы даже близко не выйдет.

Масса венерианской атмосферы 4,8х10²³г, в карбонатах земной коры содержится 3,91х10²³г СО₂. Т.е. очень даже выйдет почти венерианская атмосфера. Кроме того, о существовании у Земли в первые миллиарды лет мощной углекислотной атмосферы косвенно свидетельствует и т.н. "парадокс молодого Солнца".

Так что аргумент о якобы кардинальном отличии атмосфер Земли и Венеры\Марса снимается.

Остаётся одно, как  понимаю: дать объяснение, откуда на Земле взялась вода. Если бы прото-Земля сформировалась до зажигания Солнца - воды на ней, скорее всего, было бы гораздо больше, сравнимо с вышеупомянутыми Европой-Ганимедом. Следовательно, остаётся столкновение с относительно небольшим(-и) ледяным телом(-и), заброшенным(-и) из-за снеговой линии во внутреннюю область СС гравитацией планет-гигантов. И всё выходит ровно-стационарно-классически, не надо выдумывать никаких миграций и прочего безобразия.