Влияние центра и фокуса орбиты на жизнепригодность планеты

[летбур]

Средняя годовая  Т в приэкваториальной зоне должна быть плюсовой. Т. е. хотя бы возле экватора должна отсутствовать вечная мерзлота.

На мой взгляд, это не обязательно. Среднегодовая температура может быть меньше ноля. Главное, чтобы летом оттаивало.
Интересно, а если океаны на планете промерзнут до дна (такую ситуацию я считаю маловероятной), то это помешает жизни?

К тому же планета, благодаря вытянутой орбите, может заходить в зону конденсации воды, и океаны будут там матёрые. Главное, чтобы до дна можно было достать.

Еще одним преимуществом планет с вытянутой орбитой является меньшая зависимость от капризов родной звезды. Если среднегодовая температура будет на много ниже ноля, то вода стабилизирует температуру около 0, так как лёд тает быстрее, чем замерзает.

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.

Если среднегодовая температура меньше ноля, то за слишком короткое лето океан не успеет растаять достаточно, чтобы вода с поверхности просочилась под лед. И тогда океаны промерзнут до дна.

И еще мне все таки интересно, а планета с вытянутой орбитой в какой спин-орбитальный резонанс с красным карликом будет захвачена?

[Golossvyshe]

Средняя годовая  Т в приэкваториальной зоне должна быть плюсовой. Т. е. хотя бы возле экватора должна отсутствовать вечная мерзлота.

На мой взгляд, это не обязательно. Среднегодовая температура может быть меньше ноля. Главное, чтобы летом оттаивало.
Интересно, а если океаны на планете промерзнут до дна (такую ситуацию я считаю маловероятной), то это помешает жизни?

Плюсовая среднегодовая Т по крайней мере на части планеты – условие совершенно необходимое. Иначе океаны непременно промёрзнут до дна. Физику не обманешь.
И я уже ответил на ваш вопрос (см. выше) Никакой жизни на «снежке» не будет. Даже если имеет место кратковременное оттаивание поверхности.

Прямых доказательств пока нет, конечно – нам известна лишь одна живая планета, своя собственная. Однако можно уверенно считать, что наличие океана – строго обязательное условие для наличия жизни. Океана, а не оттаявших луж.

И еще мне все таки интересно, а планета с вытянутой орбитой в какой спин-орбитальный резонанс с красным карликом будет захвачена?

Встречный вопрос – а долго она будет оставаться вытянутой?

Захват планеты в орбитальный резонанс де-факто подразумевает мощные приливные взаимодействия.  На тесных орбитах у КК взаимодействие особенно велико. Апоцентр всё время будет опускаться, на каждом витке. Так что эллиптическая орбита в геологические сроки непременно превратится в околокруговую.

[Nucleosome]

Плюсовая среднегодовая Т по крайней мере на части планеты – условие совершенно необходимое. Иначе океаны непременно промёрзнут до дна. Физику не обманешь.

зачем это? скажем бассейн Колымы существует целиком при среднегодовых температурах ниже нуля, ну и что, промёрз до дна? вечная мерзлота да, но жизнь там всё равно есть какая разница вообще средняя температура - главное чтобы успевал растаять лёд за лето, а на сколько там опустится зимой - не суть...

Однако можно уверенно считать, что наличие океана – строго обязательное условие для наличия жизни. Океана, а не оттаявших луж.

совершенно нет - более того - именно океан - помеха для жизни, поскольку создаёт дифицит минералов - потому и открытые его просторы - по биопродуктивности - пустыня, хотя там в достатке и Солнца и воды. для жизни гораздо важнее стык трёх сред - то есть как раз лужи, ну и побережья, озёра, реки... 

[летбур]

совершенно нет - более того - именно океан - помеха для жизни, поскольку создаёт дифицит минералов - потому и открытые его просторы - по биопродуктивности - пустыня, хотя там в достатке и Солнца и воды.

Позволю себе с Вами не согласиться. В наших морях тоже полно жизни. Любой предмет опущенный в морскую воду быстро обрастает всякой живностью. Это настоящий геморрой современного кораблестроения.

Ведь в  одном кубическом метре морской воды в  двести раз больше питательных
веществ, чем в кубическом метре земли!

Встречный вопрос – а долго она будет оставаться вытянутой?

Хороший вопрос. Было бы лихо все это посчитать. Во всяком случае, я. ИХМО, резонанс будет отличен от 1:1, так как звезда будет стремиться развернуть планету к себе лицом, когда она проходит рядом. Но рядом такая планета будет двигаться быстрее, поэтому удаляясь от звезды она совершит несколько оборотов, прежде чем приблизится. Насколько я знаю, у красных карликов имеются планеты с эллиптической орбитой.

[Dem]

Плюсовая среднегодовая Т по крайней мере на части планеты – условие совершенно необходимое. Иначе океаны непременно промёрзнут до дна. Физику не обманешь.

не факт что это вообще возможно - не забываем про геотермальный прогрев. Даже антарктический щит весьма активно тает снизу.

Позволю себе с Вами не согласиться. В наших морях тоже полно жизни. Любой предмет опущенный в морскую воду быстро обрастает всякой живностью. Это настоящий геморрой современного кораблестроения.

Именно что - требуется наличие предмета. Без него расти как-то не получается.

[Nucleosome]

Позволю себе с Вами не согласиться. В наших морях тоже полно жизни. Любой предмет опущенный в морскую воду быстро обрастает всякой живностью. Это настоящий геморрой современного кораблестроения.

пустыня совсем не подразумевает отсутствие жизни, а только её меньшую плотность, также чтобы обрастать продуктивности даже степи совершенно не обязательно - корабли же на два месяца строят

[Инопланетянин]

Это уже оффтоп пошёл, но не удержусь. С питательными веществами в океане всё очень непросто. В по настоящему глубоководных местах они в массе тонут на дно и там остаются. Так что имеем глубины наполненные фосфатами (а то и сероводородом, как Чёрное море) и бедные элементами поверхностные слои. Если же (как в Саргассовом море) течения выносят эти питательные вещества на поверхность там и имеем всплеск растительности.
Думаю, задача будущей цивилизации как раз в том, чтобы поднимать со дна эти фосфаты, выращивать на них водоросли и гнать из этого планктона биотоплива, заодно и рыбка пойдёт. Это если термояд так и не осилим, конечно.

пустыня совсем не подразумевает отсутствие жизни, а только её меньшую плотность,

Что да, то да. В самом синем море жизнь всё же есть.

[Инопланетянин]

Кстати, обсуждение уже было.

[летбур]

Хотел у всех спросить. Что будет, если океан за зиму покроется равномерным слоем льда, а летом часть льда растает и покроет лед тонким слоем воды? Сможет ли вода в такой ситуации просочиться через лед, или образовать трещины, или нет? Из за каких механизмов лед может потрескаться? Будет ли поверхность льда обновляться?

[yoyo]

Посмотрел на картинку и напрашивается "Вечный ледниковый период". Вся планета представляет Антарктиду, сплошные льды. Летом эти льды будут немного таять и на этом всё. Жизнь может существовать на этой планете в подледниковых озерах - там, где есть теплые геотермальные источники.

[Проходящий Кот]

Позволю себе с Вами не согласиться. В наших морях тоже полно жизни. Любой предмет опущенный в морскую воду быстро обрастает всякой живностью. Это настоящий геморрой современного кораблестроения.

Какой геморой? Всего лишь досадная текущая неприятность..

[Dem]

Хотел у всех спросить. Что будет, если океан за зиму покроется равномерным слоем льда, а летом часть льда растает и покроет лед тонким слоем воды? Сможет ли вода в такой ситуации просочиться через лед, или образовать трещины, или нет? Из за каких механизмов лед может потрескаться? Будет ли поверхность льда обновляться?

равномерного слоя не будет - у воды максимальная плотность при +4С. Соответственно горячая вода с поверхности будет опускаться и протапливать лёд. Более того, чем глубже ямка - тем интенсивней в ней лёд таять будет.

[Инопланетянин]

Соответственно горячая вода с поверхности будет опускаться и протапливать лёд.

Простите не понял. Вы воду с t° +4 называете горячей? Более вероятно, что лёд будет откалываться и всплывать со "дна". И, да, чем глубже, тем быстрее и легче всплывать. Правда продолжаться это будет недолго и ни на что особо не повлияет.
Вот был же вариант, где океан не успевает замерзать, там жить можно было, а если он весь покрывается льдом, то всё замёрзнет и никогда не оттает.

[Dem]

Реально в той же Гренландии в таких условиях протаивают каналы до поверхности,  на километр вниз.

[AlexOrex]

Во всяком случае, я. ИХМО, резонанс будет отличен от 1:1, так как звезда будет стремиться развернуть планету к себе лицом, когда она проходит рядом. Но рядом такая планета будет двигаться быстрее, поэтому удаляясь от звезды она совершит несколько оборотов, прежде чем приблизится. Насколько я знаю, у красных карликов имеются планеты с эллиптической орбитой.

Можно рассмотреть вариант меркуриеобразной планеты с резонансом 1:2 и эксцентриситетом около 0,2. Солнечные сутки длятся два периода ("года"). В таком случае вблизи периастра планета будет вращаться почти сихронно (или чуть медленнее) с обращением по орбите, а в апоастре повернется к звезде бывшим терминатором. На следующий "год" все повторится для противоположного полушария. То есть на планете будут 2 диаметрально противоположных "горячие" зоны, в которых звезда висит в зените в периастре, а затем целый год темно, и две более прохладных, где полдень наступает в апоастре, и тоже потом год темно, но дуют теплые ураганы с дневного полушария. И вблизи апоцентра за несколько дней или недель проходит приливная волна в несколько метров - десятков метров высотой.
Вероятно, климат и погода на такой планете будут безумно контрастными, сезонные ветра ураганными, при плотной атмосфере возможна суперротация. Что-то мне подсказывает, что возможность возникновения жизни на такой планете еще меньше, чем на приливно-захваченной - если в последнем случае климат черезчур стабилен для эволюции, то в первом - чрезмерно изменчив. Занесенная жизнь, скорее всего, приспособится. Земная тундровая биота в приполярных зонах такого мира будет чувствовать себя почти как дома - долгий день, долгая ночь, перепады температуры, ветра.

На схеме - гипотетическая планета у Глизе 710 или другого карлика светимостью 0,04 в обитаемой зоне (0,22 а.е.). Фиолетовым обозначена ночная сторона, оранжевым - полуденное полушарие в первый год.

[Golossvyshe]

Во всяком случае, я. ИХМО, резонанс будет отличен от 1:1, так как звезда будет стремиться развернуть планету к себе лицом, когда она проходит рядом. Но рядом такая планета будет двигаться быстрее, поэтому удаляясь от звезды она совершит несколько оборотов, прежде чем приблизится. Насколько я знаю, у красных карликов имеются планеты с эллиптической орбитой.

Можно рассмотреть вариант меркуриеобразной планеты с резонансом 1:2 и эксцентриситетом около 0,2.

Между прочим, заявленный вами вариант весьма интересен. И заслуживает гораздо более глубокого рассмотрения.
Насчёт климата резонансных планет уже есть матмодель
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,71231.0.html
и довольно подробное обсуждение было.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,69118.0.html

Климат "субрезонансных" планет никто не просчитывал. Как, впрочем, и быстро вращающихся с вытянутыми орбитами, а тж. с большим наклонением оси (как у Урана)
Наконец, никто не считал климат и вообще условия для планет со сверхбыстрым вращением - скажем, аналога Земли с сутками 4-6 ч.
В общем, непаханое поле тут, целина.

[Diman]

"Ведь в  одном кубическом метре морской воды в  двести раз больше питательных
веществ, чем в кубическом метре земли!"

Ну это неправильно! Кто это такую глупость сказал? В почве питательных веществ гораздо больше!

[AlexOrex]

Климат "субрезонансных" планет никто не просчитывал.

Экстраполируя модель приливно захваченной планеты (с периодом обращения ближе к году, чем ко дню), можно предположить, что соларная область поднимающихся воздушных масс будет ползти по экватору такой планеты, обходя ее за два периода. Либо в периастре будет образовываться суперциклон, а в апоастре он будет уменьшаться или разделяться и "перескакивать" на противоположную сторону планеты.
Итак, пусть долготы 0⁰ и 180⁰ - "горячие", то есть над ними звезда зависает в периастре. Там получается такая картина:
Утро года. Над горизонтом относительно быстро всходит звезда, маленькая из-за удаления. По морям проходит медленная приливная волна высотой метров 20. Немного реагирует и кора, учащаются землетрясения и извержения вулканов. Тонкий слой снега, льда и инея, ухитрившийся не высохнуть за ночь, испаряется и тает, воздух и почва нагреваются и иссушаются. Местами, на склонах гор, обращенных к полуночи и к морям, выпадают снега или дожди. Жизнь (условно земноподобная) несколько оживляется.

День года. Звезда по приближению к зениту увеличивает видимый размер в полтора раза (перицентр), замедляет видимое движение и устанавливается стабильная жара (Сахара отдыхает). С некоторым опозданием приходит Баня - соларный циклон, обрушиваются дожди, пустыня расцветает. Растения лезут из корневищ, листопадные отращивают листья, быстро растут, животные множатся.

Вечер года. Провисев пару земных недель, циклон уходит, становится прохладнее, с востока дует сухой холодный ветер, но напоенная влагой земля питает биосферу, и зеленый след прошедшего солара хорошо виден из космоса. Планета удаляется от звезды, проворачивается в апоастре и по описываемой местности проходит вечерний прилив. Жизнь готовится переживать долгую (один период) морозную и сухую ночь.
Наиболее подходящие земные биогеоценозы для таких условий - сезонная растительность пустынь (однолетки), хвойные леса континентальной части умеренного и субарктического климата (Центральная Сибирь), тундровая растительность. Со значительным апгрейдом, разумеется. И козыри, как обычно, у морских видов.

Для "прохладных" долгот 90⁰ и 270⁰ все интереснее. Перед рассветом становится чуть менее холодно, поскольку жар от периастра доходит и до ночной стороны. При местных отклонениях от планетарной циркуляции возможны вторжения теплого воздуха и осадки. Долгие белые ночи. Затем медленно восходит большая звезда, замирает и ползет обратно, заходит, через несколько земных суток восходит снова, постепенно ускоряется и уменьшается в полтора раза к зениту, быстро проходит зенит, снова замедляется к горизонту и дважды заходит, снова имея большой видимый диаметр. В результате, перепады температуры в течение дня не так сильны.

У такой планеты, при всей дикости условий, только одно преимущество - с магнитным полем, тектоникой и дегазацией там будет всегда хорошо. Даже черезчур . С большой вероятностью атмосфера будет венеризоваться.

[Golossvyshe]

AlexOrel, изложенная Вами картинка весьма подробна и на первый взгляд логична. Но, не для обиды, а истины ради – всё это нуждается в расчёте.  Вспомните – до появления кампутерной модели атмосферной динамики резонансных планет общепризнанным считалось наличие пустыни на освещённой стороне и супер-антарктиды на теневой. А что оказалось?
Тут же картина будет намного сложнее.

Вот уже с ходу я могу выразить ряд сомнений. При заявленной Вами небольшой длительности года (красный карлик же - я правильно понял?) тепловая инерция океанов полностью исключит морозную зиму. Ночью будут лить унылые затяжные дожди, всё более холодные по мере приближения утра. Атмосферная динамика будет в значительной, если не решающей степени определяться бризовыми ветрами. Точнее, супер-бризами, переходящими в ряде мест в ураганные стоковые ветры.

На Земле при сутках 24 часа в бризовую циркуляцию вовлекаются лишь самые ближайшие к берегу атмосферные массы, как со стороны суши, так и со стороны океана. Реально в полосе десятков км. Из глубины материка воздух за несколько часов подойти не успевает. Ну и суточный перепад температуры невелик.

Далее, в бризовой циркуляции на Земле участвует только воздух, но не вода. Ну что такое несколько часов для океана? Тепловая инерция велика… А на рассматриваемой планете это уже весьма существенно. Так что помимо приливов от светила будут иметь место огромной силы термохалинные течения с суточным ритмом.

Ещё один момент. Это на резонансной планете всё просто – неподвижное светило над вечным соларом, далее пояса сухих тропических лесов, саванн, степей и ближе к терминатору пустыни. Здесь же появится зональность. Да, на экваторе будет смена сезонов по указанному Вами механизму. А на 30-й широте? На 45-й? на 60-й? Что будет на полюсах?

В общем, на пальцах трудно это… арифметика таки нужна…