Гипотеза о "дороге жизни"

[bob]

Если солнце зажглось до формирования протопланет - значит газ из протопланетного облака выдуло. Газ выдуло - Юпитеру нечего кушать.

Безусловно. Свободный газ выдуло сразу. Остался только связанный в грязных льдинках и пыли. Их-то и аккумулировали планетезимали, тормозясь соударениями об них. Самые крупные планетезимали начали поглощать более мелких соседок и стали протопланетами. Потом протопланеты стали мигрировать, тормозясь о поглощаемые планетезимали. Всё так и есть. Юпитер с Сатурном газообразного водорода в диете могли и не иметь. Впрочем, возможно, что водородная стена тогда тоже была существенно ближе, чем сейчас, как и снеговая линия. И возможно, что поэтому в диету гигантов входил и газообразный водород, поскольку формировались они на дальнем краю протопланетного диска. Юпитер - на самом крае.

Можно представить, что Юпитер набрал свою нынешнюю массу на периферии протопланетного диска, и начал выбрасывать огромную массу мелочи, и за счёт этого его орбита снижалась. Но какую массу надо было выкинуть, чтобы добраться до нынешней орбиты?

Массу пояса Койпера и Оорта.

[Maki]

Впрочем, возможно, что водородная стена тогда тоже была существенно ближе, чем сейчас, как и снеговая линия. И возможно, что поэтому в диету гигантов входил и газообразный водород,

поскольку формировались они на дальнем краю протопланетного диска. Юпитер - на самом крае.

Уже интересней. Хотя опять два взаимоисключающих утверждения.))))
Если

...водородная стена была существенно ближе, чем сейчас, как и снеговая линия. И в диету гигантов входил и газообразный водород

- значит ГГ формировались не на "дальнем краю", а в некоей довольно близкой, и (извиняюсь за кулинарную терминологию) очень жирной области.

Массу пояса Койпера и Оорта.

Но ведь масса первого пояса, по сравнению с Юпитером - ничтожна, а вторая и  вовсе предполагаемая. Нет, не то!

[bob]

Впрочем, возможно, что водородная стена тогда тоже была существенно ближе, чем сейчас, как и снеговая линия. И возможно, что поэтому в диету гигантов входил и газообразный водород,

поскольку формировались они на дальнем краю протопланетного диска. Юпитер - на самом крае.

Уже интересней. Хотя опять два взаимоисключающих утверждения.))))
Если

...водородная стена была существенно ближе, чем сейчас, как и снеговая линия. И в диету гигантов входил и газообразный водород

- значит ГГ формировались не на "дальнем краю", а в некоей довольно близкой, и (извиняюсь за кулинарную терминологию) очень жирной области.

Нет, и ещё раз нет. Масса протопланеты, грубо говоря от центра к краю растёт как квадрат радиуса исходной орбиты, поскольку аккумулирует материал со всей заметаемой в орбитальном движении области, которая на краю диска, естественно длиннее, чем у его центра. Поэтому около центра образуются мелкие планетки, вроде Меркурия, а на краю гиганты, вроде Юпитера. А если они ещё и оказались в водородной стене, которая у молодого Солнца тоже была гораздо ближе современной, то имеют шансы собрать ещё и газообразный водород, помимо грязного льда.
Сегодняшние новости по теме:
"...Вода в кольцах и спутниках Сатурна практически не отличается от земной – такое открытие сделали астрономы, применив новый метод дистанционного измерения изотопных соотношений воды и углекислого газа. Единственным исключением стала Феба – нерегулярный спутник, открытый в 1899 году. На ней тоже есть вода, но с весьма специфическим химическим составом растворённых веществ, которого нет больше нигде в Солнечной системе, сообщает Icarus. Авторы исследования также отметили, что полученные ими результаты не совпадают с принятой теорией формирования планет, спутников и других космических тел. Эти небольшие изменения приводят к изотопным различиям в формировании планет и других объектов, а испарение воды обогащает дейтерием окружающую среду. Принято считать, что соотношение дейтерия и водорода (D/H) должно быть намного выше во внешних областях Солнечной системы. Дейтерий более распространен в холодных молекулярных облаках. Ученые полагали, что на Сатурне D/H в десять раз выше, чем на Земле. Но изучение колец и спутников опровергло эту теорию. Значения практически совпали с земными. Единственным исключением оказалась Феба – вероятно, потому, что сформировалась в дальних областях Солнечной системы и лишь потом оказалась притянута на орбиту газового гиганта. Кроме того, содержание изотопов углерода на спутнике оказалось в пять раз выше, чем у его «соседей». Авторы исследования отметили, что изучение Фебы позволит больше узнать о формировании отдаленных от центра объектов. Это особенно важно, так как измерить химический состав веществ на Плутоне или объектах пояса Койпера пока не удалось..."
https://mir24.tv/news/16338051/voda-v-kolcah-saturna-okazalas-takoi-zhe-kak-na-zemle

Прокомментирую. Состав колец Сатурна и его спутников оказался ближе к земному, чем состав Венеры, Марса и короткопериодических комет. Теория о дейтериевой аномалии для удалённых областей солнечной системы очевидно ошибочна. Поскольку не учитывает того факта, что пояс астероидов и короткопериодических комет формировался ближе к Солнцу, чем Земля и Венера. И только затем был выметен на его современное место. Так что дейтериевая аномалия характерна именно для объектов, формировавшихся рядом с Солнцем, а как раз на периферии системы её и нет, что противоречит неудачной современной теории, но подтверждается этим экспериментом. Это ещё один, очередной, довод в пользу моей правоты. Феба же как раз захвачена не с периферии, а из центральных областей системы. Всё наоборот. И углекислоты на Фебе намного больше, примерно столько же, сколько на Венере и Марсе или короткопериодических кометах в процентном отношении. Это верный признак её захвата из центральных областей системы, а вовсе не периферийных.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,126884.msg4574604.html#msg4574604

"...Сотрудники Йельского университета проверят массу раннего Солнца с помощью проб марсианского грунта в 2020 году. Древние породы объяснят, почему 4,5 млрд лет назад на Земле был тёплый климат, хотя Солнце светило на 15-30% слабее, и температура должна была держаться ниже нуля. Кристофер Сполдинг предположил, что раннее светило было несколько тяжелее и ярче. Согревая планету, оно усиливало осадки в тропических регионах, из-за чего почвы быстрее подвергались эрозии. С учётом нескольких ледниковых периодов такие циклы сильного и слабого воздействия Солнца на земную атмосферу должны были отразиться на геологии. Так, массивное светило ускорило бы колебания примерно на 5%. Тем не менее, проверить теорию на Земле невозможно из-за тектоники плит: древние минералы не сохранились до сегодняшнего дня. Однако колебания движения орбиты затрагивают и Марс, а малая геологическая активность могла не разрушить древние породы. Поскольку на Красной планете миллиарды лет назад была влага, Солнце должно было вызвать такую же эрозию. Разгадать парадокс раннего светила предстоит будущей миссии на Марс 2020 года..."
https://dni24.com/exclusive/199460-missiya-na-mars-reshit-paradoks-massy-rannego-solnca.html?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
Прокомментирую. Итого: по давним предположениям планетологов снеговая линия раннего Солнца находилась в районе современной земной орбиты, а не в поясе астероидов как сейчас. Однако, авторы исследования предполагают, что она была чуть дальше, ближе к орбите Марса. А значит она всё-таки делила протопланетный диск на две части: до неё и после.

[Maki]

Нет, и ещё раз нет. Масса протопланеты, грубо говоря от центра к краю растёт как квадрат радиуса исходной орбиты, поскольку аккумулирует материал со всей заметаемой в орбитальном движении области, которая на краю диска, естественно длиннее, чем у его центра. Поэтому около центра образуются мелкие планетки, вроде Меркурия, а на краю гиганты, вроде Юпитера.

Задам, скажем так, уточняющий вопрос.
А однородную ли плотность имеет протопланетный диск, чтобы это уравнение выполнялось? Не было ли в нём некоего градиента от внутренних областей ко внешним, или уплотнений?

А если они ещё и оказались в водородной стене, которая у молодого Солнца тоже была гораздо ближе современной, то имеют шансы собрать ещё и газообразный водород, помимо грязного льда.

Вот и я о том же! Возможно, в жизни протопланетного диска были моменты, когда в нём возникали "стены". И не только из водорода. Они должны были создаваться изо всех летучих веществ, и наверняка это отражалось на составе планет, которые подкормились этими "стенами".

Прокомментирую. Состав колец Сатурна и его спутников оказался ближе к земному, чем состав Венеры, Марса и короткопериодических комет.

А можно ли сравнивать Землю, которая не испытала интенсивной дегазации, и лишённые магнитного поля Венеру и Марс?
И, да, задам дурацкий вопрос: Дейтерий в протопланетном диске был и в виде газа, и в виде соединений. Если мы полагаем, что при возгорании Солнца в диске возникали "стены" из летучих веществ - значит и распределение дейтерия в виде газа и в виде соединений различалось. Этого вы в ваших рассуждениях не учитываете.

Итого: по давним предположениям планетологов снеговая линия раннего Солнца находилась в районе современной земной орбиты, а не в поясе астероидов как сейчас. Однако, авторы исследования предполагают, что она была чуть дальше, ближе к орбите Марса. А значит она всё-таки делила протопланетный диск на две части: до неё и после.

Утверждение вполне логичное. И оно означает, что Земле несказанно повезло. Она сформировалась внутри снеговой линии, и не набрала излишней воды. В этой связи, "марсианский вопрос" приобретает особую остроту. А если Марс изначально был планетой-океаном, с которой газы и вода улетучились с увеличением светимости Солнца? Как испарение массивной гидросферы могло отразиться на орбите и %дейтерия?

[bob]

А если Марс изначально был планетой-океаном

Пока считается, что нет. Даже в нойскую эру мелкие моря и озёра как максимум. В чём лично я тоже сомневаюсь.

А однородную ли плотность имеет протопланетный диск, чтобы это уравнение выполнялось? Не было ли в нём некоего градиента от внутренних областей ко внешним, или уплотнений?

Наверное, были. Я говорю о средней картине, в предположении, что ими можно пренебречь. Тем более, что о них ничего не известно, и не понятно как сделать, чтобы стало известно.

А можно ли сравнивать Землю, которая не испытала интенсивной дегазации, и лишённые магнитного поля Венеру и Марс?

Вы, наверное, имели в виду диссипацию, а не дегазацию. Дегазацию Земля как раз испытала мощнейшую - заново воссоздав атмосферу и гидросферу из геологических пород с нуля.

задам дурацкий вопрос: Дейтерий в протопланетном диске был и в виде газа, и в виде соединений. Если мы полагаем, что при возгорании Солнца в диске возникали "стены" из летучих веществ - значит и распределение дейтерия в виде газа и в виде соединений различалось. Этого вы в ваших рассуждениях не учитываете...
Как испарение массивной гидросферы могло отразиться на орбите и %дейтерия?

Испарение, конечно, увеличивает долю дейтерия - тяжёлая вода менее летуча по понятным причинам. А вот Ваше предположение насчёт "нескольких стен" летучих веществ навряд ли верно. Поскольку, каков бы ни был их атомный или молекулярный вес, их всё равно выметет быстро и сразу до упора, и стена из всех летучих веществ будет стоять на гелиопаузе. Её называют "водородной" только потому, что водорода в ней больше. У неё почти типичный солнечный состав: водород-гелий и по мелочи всего остального, в том числе и дейтерия. Только там солнечный ветер оставляет летучие вещества в покое. Конечно, её состав постоянно обновляется - исходный газ из неё вытекает и втекает межзвёздный, а у него может быть несколько не солнечный состав, а скорее состав той местной группы звёзд, через которую Солнце в данный момент пролетает.

[Dem]

Безусловно. Свободный газ выдуло сразу. Остался только связанный в грязных льдинках и пыли. Их-то и аккумулировали планетезимали, тормозясь соударениями об них.

Не получается - гелий вообще ничем не связывается, а в случае поглощения связанного водорода - планета минимум на 2/3 а скорей на 7/8  состояла бы не из него, а из "металлов"
Вот океанида по такому принципу может - но не газовый гигант.

Впрочем, возможно, что водородная стена тогда тоже была существенно ближе, чем сейчас, как и снеговая линия.

"Водородная стена" - всего лишь более плотный вакуум, в ней материи на мелкий астероид.

Нет, и ещё раз нет. Масса протопланеты, грубо говоря от центра к краю растёт как квадрат радиуса исходной орбиты, поскольку аккумулирует материал со всей заметаемой в орбитальном движении области, которая на краю диска, естественно длиннее, чем у его центра.

Только сам диск - к центру толще. Притом гораздо толще, чем короче

и стена из всех летучих веществ будет стоять на гелиопаузе.

Не будет она стоять на гелиопаузе - её просто нечему остановить.
Посмотри на реальные фотки неба - "пузыри" вокруг молодых звёзд раздуваются на световые года... а потом их просто становится не видно

[bob]

Не получается - гелий вообще ничем не связывается, а в случае поглощения связанного водорода - планета минимум на 2/3 а скорей на 7/8  состояла бы не из него, а из "металлов". "Водородная стена" - всего лишь более плотный вакуум, в ней материи на мелкий астероид.

Видимо, не всегда она была такой. На это, в частности, может указывать как раз высокий процент гелия в Юпитере и Сатурне. Гелий кипит при 4К, а даже в плотном холодном газопылевом облаке такой температуры сложно достичь. Звёздный свет в межзвёздной среде 10-15К обеспечивает. Поэтому гелий аккумулируется протопланетами только в газообразном виде, а выдувается солнечным ветром из системы быстро. А это значит, что на краю системы образовался его массивный отстойник. Иначе наличие такой массы гелия на гигантах не поддаётся объяснению.

Не будет она стоять на гелиопаузе - её просто нечему остановить. Посмотри на реальные фотки неба - "пузыри" вокруг молодых звёзд раздуваются на световые года... а потом их просто становится не видно

Не то. Пузыри раздуваются вокруг новых, не обязательно молодых, за счёт большой энергии вспышки. Собственно, средняя планетарная туманность - это как бы визуализированная гелиосфера. Действительно гигантская. В норме, у спокойной карликовой звезды, такие пузыри меньше на порядки. Наша гелиосфера всего-то в два с небольшим раза дальше пояса Койпера.

[Dem]

Не то. Пузыри раздуваются вокруг новых, не обязательно молодых, за счёт большой энергии вспышки.

Это другие пузыри, не про них речь. Погугли фото зон звёздообразования...

Поэтому гелий аккумулируется протопланетами только в газообразном виде, а выдувается солнечным ветром из системы быстро. А это значит, что на краю системы образовался его массивный отстойник. Иначе наличие такой массы гелия на гигантах не поддаётся объяснению.

Значит он выпадает на зародыши гигантов быстрее чем выдувается. А "ледяной пояс" вероятно может слегка затормозить процесс, перехватив поток излучения.
Кстати, возможно может возникнуть и "каменный пояс" - на дистанции испарения оксида кремния. И инициировать образование "горячего юпитера"

[bob]

Значит он выпадает на зародыши гигантов быстрее чем выдувается. А "ледяной пояс" вероятно может слегка затормозить процесс, перехватив поток излучения.

Вот в этом и сложность, заставляющая всё-таки предполагать малость "пузыря" и близость водородно-гелиевой стены на момент формирования протопланет. Дело в том, что гелий ничем не связан и после первой вспышки Солнца должен быть выметен солнечным ветром из его окрестностей буквально за год и полностью, без остатка. Поэтому нужен некий его резервуар-отстойник на самом краю протопланетного диска, где формировались Юпитер с Сатурном. Иначе столь большую массовую долю гелия для них не получить.

Кстати, возможно может возникнуть и "каменный пояс" - на дистанции испарения оксида кремния. И инициировать образование "горячего юпитера"

Вблизи звезды горячий юпитер образоваться не может - там нет водорода, а они вполне себе водородные. По Ницце будущий горячий юпитер образуется на самом краю диска, уплетает там весь водород и только затем мигрирует к центральной звезде, где ввиду большой собственной гравитации уже не рискует лишиться водорода. В нашей системе Юпитер остановился посередине своего миграционного пути ввиду малой массы диска и быстрого исчерпания материала для аккумуляции. Что позволило Земле выжить, а не быть поглощённой горячим юпитером или выброшенной его пертурбацией при его прохождении за орбиту Плутона.

[Андрей Астрофизический]

наличие такой массы гелия на гигантах не поддаётся объяснению.

А ничего, что оно вполне близко к содержанию гелия в звездах и во вселенной вообще?

[bob]

А ничего, что оно вполне близко к содержанию гелия в звездах и во вселенной вообще?

Так о чём и речь (см. выше).

[Maki]

Испарение, конечно, увеличивает долю дейтерия - тяжёлая вода менее летуча по понятным причинам.

Именно. По этому, полагаю, для тел, находящихся за снеговой линией, "дейтериевый индекс" ещё может указывать на какие-то нюансы их формирования. А вот внутри снеговой линии, увы, всё подпорчено испарением.

А вот Ваше предположение насчёт "нескольких стен" летучих веществ навряд ли верно.

Ну... На примере современной СС мы наблюдаем одну такую - снеговую линию. И там всё ещё происходят процессы гравитационного перераспределения водяного льда (взять, например, кольца Сатурна). Хотя, конечно же, львиная доля льда уже давно поделена между сверхгигантами и всякой мелочёвкой.
Для углекислоты и аммиака, у которых точка замерзания всего лишь около -70, возможно была своя "снеговая линия". Возможно, она была и у метана. Если такое предположение справедливо - возможно, содержание этих веществ в планетах как-то может подсказать о месте их формирования.

[bob]

Именно. По этому, полагаю, для тел, находящихся за снеговой линией, "дейтериевый индекс" ещё может указывать на какие-то нюансы их формирования. А вот внутри снеговой линии, увы, всё подпорчено испарением.

Ну так вот. До сих пор господствовала гипотеза о том, что чем дальше от Солнца, тем дейтерия больше. Потому, что короткопериодические кометы вправду такие. А то, что они мигрировали туда с более близких к Солнцу орбит, во внимание не принималось, и считалось, что к периферии системы массовая доля дейтерия, дескать, должна только постоянно расти. А авторы той статьи, исследовав данные с телескопов и зонда "Кассини", наконец начали переосмысление в верном ключе. Как раз на телах, формировавшихся исходно на дальней периферии системы - дейтерия мало, не больше, чем на Земле.

[bob]

Ну... На примере современной СС мы наблюдаем одну такую - снеговую линию. И там всё ещё происходят процессы гравитационного перераспределения водяного льда (взять, например, кольца Сатурна). Хотя, конечно же, львиная доля льда уже давно поделена между сверхгигантами и всякой мелочёвкой.
Для углекислоты и аммиака, у которых точка замерзания всего лишь около -70, возможно была своя "снеговая линия". Возможно, она была и у метана. Если такое предположение справедливо - возможно, содержание этих веществ в планетах как-то может подсказать о месте их формирования.

То, что у каждого вещества своя "снеговая линия" это очевидно. Но мы говорили об её принципиальном отсутствии для гелия и о вероятности возникновения нескольких газовых "стен" различного состава из свободных, не связанных газов. Так вот - нескольких стен не получается. Получается только одна - на гелиопаузе. Потому что по отношению к давлению солнечного ветра все свободные газы и молекулы ведут себя примерно одинаково и все выметаются им за гелиосферу.

[Maki]

Как раз на телах, формировавшихся исходно на дальней периферии системы - дейтерия мало, не больше, чем на Земле.

Я на 9 странице приводил диаграмму - дейтерия в гигантах относительно меньше, чем на Земле. А в гостях из ОО - относительно больше. Может ли этот перекос быть результатом дегазации долгопериодических комет, вызванной регулярными прилётами к Солнцу?

То, что у каждого вещества своя "снеговая линия" это очевидно. Но мы говорили об её принципиальном отсутствии для гелия и о вероятности возникновения нескольких газовых "стен" различного состава из свободных, не связанных газов. Так вот - нескольких стен не получается. Получается только одна - на гелиопаузе. Потому что по отношению к давлению солнечного ветра все свободные газы и молекулы ведут себя примерно одинаково и все выметаются им за гелиосферу.

Свободные - пусть выметаются. Но если у каждого вещества своя "снеговая линия" - значит за пределами своих линий, вещества могут пребывать в более "весомой" форме сгруппированных молекул. Возможно, это могло как-то отразиться на составе планет и астероидов, и может быть подсказкой на каком расстоянии от Солнца они сформированы.

[bob]

О темпах образования.

Специалисты Калифорнийского университета изучили изотопы неона, извлеченные из лавы на дне океана. Исследователям удалось приблизиться к разгадке тайны происхождения Земли и зарождения жизни на ней. Соотношение изотопов указало на быстрое формирование Земли. То есть, это соответствует теории о том, что объект образовался за 2-5 миллионов лет, захватив для себя все необходимые компоненты из облака, которое окружало Солнце.
Источник: https://inforeactor.ru/197062-uchenye-raskryli-tainu-proiskhozhdeniya-zemli?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop

[bob]

А в гостях из ОО - относительно больше.

Комета комете рознь. Совсем недавно пролетала зелёненькая полностью азотная комета. Вообще ничего, кроме азотного пара. Ни дейтерия, ни даже воды.

[Maki]

А в гостях из ОО - относительно больше.

Комета комете рознь. Совсем недавно пролетала зелёненькая полностью азотная комета. Вообще ничего, кроме азотного пара. Ни дейтерия, ни даже воды.

А сие есмь не косвенное доказательство "азотного барьера"? И, что за комета, какой год? Почитать бы.

[noxx77]

Вы, наверное, имели в виду диссипацию, а не дегазацию. Дегазацию Земля как раз испытала мощнейшую - заново воссоздав атмосферу и гидросферу из геологических пород с нуля.

И то, и другое. По сути тут три фактора:
1) состав/строение недр и состав/количество поступающих от них в атмосферу газов и их связывание литосферой обратно.
2) гравитационное и магнитное поле, препятствующие дегазации/диссипации.
3) характеристики воздействия солнечного излучения/ветра на атмосферу, с учётом 1 и 2.
Плюс динамики дифференциации самих недр, определяющих п1 в каждый конкретный момент развития. По сути, старая школьная задачка с бассейном, в который что-то втекает и вытекает, только труб много и зависимостей. Поэтому делать выводы о миграциях в системе, особенно ранних, по современным атмосферам можно только очень косвенные.

[Dem]

Дело в том, что гелий ничем не связан и после первой вспышки Солнца должен быть выметен солнечным ветром из его окрестностей буквально за год и полностью, без остатка.

Звезда - не лампочка, после начала термоядерной реакции разогревается достаточно медленно. Тысячи-миллионы лет.

Вблизи звезды горячий юпитер образоваться не может - там нет водорода, а они вполне себе водородные.

Ну как это нет, звезда из чего образуется?
Притом чисто гравитационный нагрев даже для недозвёзд размером с Юпитер уже тысячи градусов. Что вполне достаточно чтобы тормознуть аккрецию.