Влияние центра и фокуса орбиты на жизнепригодность планеты

[Klapaucius]

Если планете не повезло зародится около красного карлика, то она может избежать орбитального резонанса 1:1 и вращаться вокруг своей оси с другим резонансом. Это, по крайней мере, не даст всей атмосфере замерзнуть на темной стороне.

Эта часть стартового сообщения попросту неверна. Во-первых, замерзание не неизбежно, скорее даже маловероятно, см. например: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,71231.0.html
Во-вторых, если планета не одна у красного карлика, то орбитальный резонанс 1:1 вовсе не единственно возможный. Как пример - наш Меркурий.


Ну а насчёт эллиптичной орбиты - почему нет? Только не слишком. А какая именно максимально возможна - решат только наблюдения, статистика. Без этого приходится только гадать, основываясь на единственном земном примере.

[Golossvyshe]

Для начала надо убедиться, что за лето хотя бы растает весь лед. А то еще океаны станут одним сплошным ледником...
Привожу числа из моей же таблицы. Альбедо=0,9
время, дней   сколько льда могло бы растаять
перигелий   223,9004209341
13,3517   447,8008418682
26,7034   489,5188910444
40,0551   499,9731439244
53,4068   500,3720602659

Из таблицы видно, только за пол лета может растаять пол километра ледяного панциря, даже при очень большом альбедо. То есть глобальное оледенение планете, вроде бы, не грозит.

PS Кому-нибудь интересно, как я делал расчеты?

Да не надо, зачем.

Не для обиды, а истины ради - выкладки ваши чересчур схематичны. Поскольку не учитывается ни один из определяющих климат факторов. Которые для каждой планеты будут свои.
Уже одна тепловая инерция океана коренным образом изменит картину. А течения? А наклон оси? А собственное суточное вращение? А парниковый эффект?
Для сравнения - в эоцене северный, тогда ещё не ледовитый океан имел Тводы в январе-феврале ок. +12С. В Гренландии и Антарктиде росли леса. И всё это при практически неизменных, в сравнении с нынешними, астропараметрах.

Что касается возможности жизни - не видно ни малейшего препятствия к этому.

p. s. Да, и разумеется, ни о каких ледниках на такой эксцентричной планете, как вы тут посчитали, и речи быть не может.  Не суровая зима, но  прохладное лето способствует образованию ледников. +70 в течении даже пары недель -смертный приговор любым зародышам ледников, хоть  на Пике Коммунизма. Лёд и сауна вещи несовместимые

[Nucleosome]

Я сказал - только.

а какая разница в этом смысле между Насекомым и Позвоночным? у тех и у других - многоклеточность, ткани, органы, нервная система, мозг... в отличае от пары лишайники/сосудистые растения, и вообще какая связь этих вещей с тем благоприятны/не благоприятны условия? суша вообще во многом куда менее благоприятна, чем, скажем, мелкводья, и тем не менее большая часть продвинутх форм жизни появилась именно на ней...

[alexday457]

Сильным парниковым эффектом на этой планете даже лёд не появиться Состав атмосферы и океан строят весь климат!

[Инопланетянин]

Не суровая зима, но  прохладное лето способствует образованию ледников. +70 в течении даже пары недель -смертный приговор любым зародышам ледников, хоть  на Пике Коммунизма.

Далеко не факт, что там в реале будет +70. Тепловая инерция подостывшего за зиму океана это сгладит. Хотя, вдали от больших масс воды, может быть и будет.

а какая разница в этом смысле между Насекомым и Позвоночным?

Ну тихоходки всякие лучше чем высокоразвитые животные переносят тяжёлые условия.
Впрочем, я действительно хватил. Даже без термогалинного конвейера там будут не такие перепады. И уж на этом самом мелководье и островах будет терпимо в любом случае.

[Diman]

Тут человека надо похвалить, а не критиковать!

Он такие расчёты провёл! Кеплер отдыхает!

[Nucleosome]

Ну тихоходки всякие лучше чем высокоразвитые животные переносят тяжёлые условия.

да, способностей тихоходок ни у одного другого многоклеточного не наблюдается, но только разница между ними и насекомыми мягко говоря велика... примерно как между нами и морской звездой

И уж на этом самом мелководье и островах будет терпимо в любом случае.

да уж наверное...

[AlexOrex]

Да, умение делать расчеты "на коленке" приятно удивляет. Но с ледниками не очень понятно, как это считали:

Для начала надо убедиться, что за лето хотя бы растает весь лед. А то еще океаны станут одним сплошным ледником...
Привожу числа из моей же таблицы. Альбедо=0,9
время, дней   сколько льда могло бы растаять
перигелий   223,9004209341
13,3517   447,8008418682
26,7034   489,5188910444
40,0551   499,9731439244
53,4068   500,3720602659
Из таблицы видно, только за пол лета может растаять пол километра ледяного панциря, даже при очень большом альбедо. То есть глобальное оледенение планете, вроде бы, не грозит.

Если очень грубо, то при потоке энергии на экваторе 2000 Вт/м² (на орбите Венеры с учетом 30% потерь в атмосфере) и альбедо 0,9, получается 200 Вт/м² поглощенной энергии. Если планета вращается, как Земля, за сутки, разделим поток энергии на "пи", получив в среднем 63 Вт/м². Этого достаточно, чтобы плавить по 16,7 кг льда в сутки (если вся поглощенная энергия уходит на плавление), т.е. слой толщиной 18 мм. За месяц - полметра. Разумеется, по мере таяния и загрязнения льда альбедо будет уменьшатся.

[летбур]

Я начал все проверять, и понял: я перепутал Дж с кДж. Результаты должны быть в 1000 раз меньше.  Да и орбита Венеры какая-то не такая... Опять все переделывать 
Спасибо за замечание, а то бы я и дальше неправильно думал...

[Инопланетянин]

Посоветовал бы orbit simulator - в нём можно сделать орбиту подостовернее.

[летбур]

Ох, люблю я велосипеды изобретать... Программу обязательно поставлю. Но перед этим просчитаю в excel еще раз. Просто чтобы вспомнить математику...

А в orbit simulator можно температуру и еще что-нибудь такое посчитать?

[Foma]

Я конечно понимаю, это очень увлекательно - изобретать велосипед, но иногда бывает полезно ознакомиться с достижениями предшественников. Советую для начала прочитать статью HABITABLE CLIMATES: THE INFLUENCE OF ECCENTRICITY - там есть все: и вытянутые орбиты, и наклон оси, и полярные шапки, и океаны. Самое главное, там есть тривиальная модель, в которой все это правдоподобно учитывается и которую можно применять к широкому кругу задач.
Если есть интерес, лучше потратить его на изучение таких вот простых моделей. Вникнуть в тему, а потом применить полученные знания в мирных целях, посчитать там климат на планетах Кеплера.

[летбур]

Как жаль, что статья на английском...

Я хотел кое что спросить. Как вы думаете, если планета с вытянутой орбитой удаляется от солнца настолько, что лед, образовавшийся за зиму не успеет растаять летом, то как там будет?
Как я понял, морской лед тает с поверхности и если там будут какие-нибудь трещины, то вода с поверхности будет уходить под лед и поверхность будет постоянно обновляться, и его толщина не превысит 50-100 метров даже при очень большом эксцентриситете? или нет?

[Инопланетянин]

если там будут какие-нибудь трещины, то вода с поверхности будет уходить под лед и поверхность будет постоянно обновляться, и его толщина не превысит 50-100 метров даже при очень большом эксцентриситете? или нет?

Куски льда со "дна" будут всплывать, см. тающие айсберги. Так что там и без трещин пойдёт перемешивание придонного льда и верхней "кипящей" воды.

[Golossvyshe]

При отсутствии покровных ледниковых щитов типа Антарктиды и Гренландии криосфера планеты будет ничтожной по массе. Так что никаких придонных льдов (это вообще невозможно для океана)
Лень искать, но где-то в инете уже были подобные прикидки. Только там трщ рассматривал крайне вытянутую орбиту, аж до пояса астероидов.
Год при этом равнялся чуть более 3 земных.  К концу "марта" лёд достигал всего ок. 4-5 м и в "мае" благополучно таял. Поверхностный лёд вообще отличный термоизолятор, не позволяющий океану терять тепло.

Конечно, можно представит орбиту ещё более вытянутую. Что ж... если "ледовая защита" будет преодолена многолетними морозами, и океаны промёрзнут до дна, то никакой жизни на планете не будет. Океан ведь не инертная масса воды. Он и депо СО2, и теплоаккумулятор, и переносчик тепловых потоков течениями, и т. п.
На чуть оттаявшем сверху "снежке" никакого океана по сути нет. Лужи поверх льда. И талая вода с Т ок. 0 не обеспечит нужной упругости водяного пара. Что исключит сколько-то заметные осадки на суше.

[Инопланетянин]

Лень искать, но где-то в инете уже были подобные прикидки.

Ну хоть какие-то ключевые слова вспомните? Интересно было бы посмотреть. На русском?
До пояса - ладно, а перигей где?

[Golossvyshe]

Лень искать, но где-то в инете уже были подобные прикидки.

Ну хоть какие-то ключевые слова вспомните? Интересно было бы посмотреть. На русском?
До пояса - ладно, а перигей где?

Я бы дал, если б помнил - не жалко. Но не помню, увы...

Вообще в яндексе искать лучше по запросам типа "обитаемые планеты с эксцентричной/вытянутой орбитой", "изменение климата в зависимости от эксцентриситета" и т. п. В огромной куче спама порой можно выловить золотую рыбку.

[летбур]

Спасибо за ответы, очень обнадежили   
Как я понял, если планета быстро вращается вокруг слабой звезды, то ситуация буде хуже, чем если планета медленней вращается вокруг более яркой звезды. Если средняя температура будет ниже ноля, то в первом случае планета будет скована льдом, а во втором - регулярно оттаивать. Я правильно рассуждаю?
И еще вопрос. А как вы думаете, при каком эксцентриситете жизнь становится уже невозможной? ИХМО, жить можно, даже если планета летает между Меркурием и Сатурном, главное, чтобы океан не промерз. Только эволюция будет идти медленно.

[Инопланетянин]

ИХМО, жить можно, даже если планета летает между Меркурием и Сатурном, главное, чтобы океан не промерз.

Поддерживаю. Но на суше у такой планеты будет грустно.

Как я понял, если планета быстро вращается вокруг слабой звезды, то ситуация буде хуже, чем если планета медленней вращается вокруг более яркой звезды.

Почему? Наоборот, возле слабой быстрее будет завершаться цикл, перепады будут меньше.

[Golossvyshe]

И еще вопрос. А как вы думаете, при каком эксцентриситете жизнь становится уже невозможной?

Это-то как раз по логике просто. Средняя годовая  Т в приэкваториальной зоне должна быть плюсовой. Т. е. хотя бы возле экватора должна отсутствовать вечная мерзлота.

Кстати, для красных карликов некруговые орбиты рассматривались, ЕМНИП, уже здесь, на астрофоруме.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,69118.0.html
тема по конец, правда, заспамлена донельзя... Но в середине беседа ещё вполне конструктивна. 

И в целом, опять же по логике, чем короче год, тем менее выражены сезоны. При длительности года менее 3 земных мес. (а для  карликов К и М в "зелёной зоне" так и будет ) сезонов фактически уже нет - океан нивелирует разницу. Максимум за колебания погоды сойдёт.  Так что не слишком большой эксцентриситет вообще можно не принимать во внимание. Средней инсоляцией будет температура определяться.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,93265.0.html
а вот тут рассматривается вопрос различного наклонения оси. Возможно, вам будет интересно.