Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Обитаемая зона  (Прочитано 1471 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Rattus

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 13 678
  • Благодарностей: 515
  • Души прекрасные порывы!
    • Сообщения от Rattus
Re: Обитаемая зона
« Ответ #20 : 23 Янв 2020 [15:33:49] »
Вы же не надеетесь дотянуть нас всех до уровня докторов наук?
Да каких там докторов! Хотя бы до слушателей летней школы Михаила Никитина, абитуриентов или максимум младшекурсников хорошего биофака.
И вот пока тяну тут вас, себя самого до д.м.н.'а дотянуть не успеваю! :-[
Всякий флудер в ВЖР да опасно ходит. Толковый же принесёт пруфлинк.

Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ астануцца нашшы погадкиъ! (ЙожЪ, SKL)
Скоро у людей закончится космос. (П.Лемтыбож - "Теоремы Пафнуция")
Я брала города, я стану - еда! (Серебряная Свадьба - "Пищевая цепочка")
Уранизация естественным образом снижает численность человечества (Вика Воробьёва, ВЖР, 30.10.2012)

Оффлайн Maki

  • *****
  • Сообщений: 7 913
  • Благодарностей: 271
  • Мне нравится эта жизнь
    • Сообщения от Maki
Re: Обитаемая зона
« Ответ #21 : 23 Янв 2020 [16:58:33] »
Покажите мне жидкую воду на поверхности Марса.
Дык вот же она!
Правильно, сейчас по массе и инсоляции и получают данные, Марс по этим данным НЕ попадает в обитаемую зону. Зачем же лепить Марс в зоне обитаемости, если его там и близко нет?
Я так понял, чтобы втулить как можно больше экзопланет в зону обитаемости. Это называется подгонка результата.
Это называется "подмена тезиса". Вам же совершенно корректно указали, что в понятие "зона обитаемости" (или "зона жизни") учёные не вкладывают смысл "есть жизнь" или "есть вода". Речь идет о диапазоне расстояний от звезды, в пределах которого на поверхности планет может быть жидкая вода. И всё. Это только диапазон расстояний, а масса тут ни при чём. 
Сам факт нахождения экзопланет в зоне жизни уже интересен. И статистика, насколько часто в эту зону попадают земли, суперземли или марсоподобные огрызки, весьма интересна.

Если бы я вообще ничего не знал ни о Земле, ни о Марсе, я бы подумал, что Марс - более пригодный в плане обитаемости мир.
Если им массы поменять (на место Земли поместить планету с массой Марса, а на место Марсе - планету с массой Земли) - то так оно и будет.
Вы уверены, что находясь на месте Земли, Марс, вместе с атмосферой, не растерял бы остатки воды?
Что касается Земли на месте Марса - вопрос любопытный. Есть какие-то оценки предполагаемого климата Земли на таком удалении от Солнца?
Бинокуляр 1,0; БПШ 6х24; Vixen 130x650

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 210
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
Re: Обитаемая зона
« Ответ #22 : 23 Янв 2020 [17:11:47] »
Что касается Земли на месте Марса - вопрос любопытный. Есть какие-то оценки предполагаемого климата Земли на таком удалении от Солнца?
Обитаемая зона
Думаю, гораздо интереснее климат Венеры на месте Марса. Вероятно она могла бы поддерживать жидкую воду на своей поверхности.

Оффлайн Maki

  • *****
  • Сообщений: 7 913
  • Благодарностей: 271
  • Мне нравится эта жизнь
    • Сообщения от Maki
Re: Обитаемая зона
« Ответ #23 : 23 Янв 2020 [18:18:39] »
Что касается Земли на месте Марса - вопрос любопытный. Есть какие-то оценки предполагаемого климата Земли на таком удалении от Солнца?
Обитаемая зона
Думаю, гораздо интереснее климат Венеры на месте Марса. Вероятно она могла бы поддерживать жидкую воду на своей поверхности.
А если взять некую суперземлю, с атмосферой ещё более массивной чем венерианская, и поместить её между Марсом и снеговой линией, например на 1,8 а.е.? Если на ней может быть жидкая вода - значит и зона жизни у нас заметно дальше Марса. Просто подходящей планеты там нет...
« Последнее редактирование: 23 Янв 2020 [19:05:40] от Maki »
Бинокуляр 1,0; БПШ 6х24; Vixen 130x650

Оффлайн -Юрий-

  • *****
  • Сообщений: 9 295
  • Благодарностей: 224
  • Попытка - первый шаг к провалу.
    • Сообщения от -Юрий-
Re: Обитаемая зона
« Ответ #24 : 23 Янв 2020 [19:30:50] »
А вот случилась бы на Земле более активная вулканическая деятельность, которая дала бы больше углекислого газа, и была бы Земля как Венера. Или была бы маленькая как Марс, то и стала бы как Марс сегодня. И про размер Марса говорилось здесь правильно - был бы побольше, был бы обитаем. Так что кроме расстояний от Звезды, на обитаемость планеты влияют и многие другие факторы.
Надо очень много знать, чтобы понять своё невежество.
(кликните для показа/скрытия)

Оффлайн evil gryphon

  • ****
  • Сообщений: 368
  • Благодарностей: 7
    • Сообщения от evil gryphon
Re: Обитаемая зона
« Ответ #25 : 23 Янв 2020 [19:51:41] »
https://www.researchgate.net/profile/Tyler_Robinson2/publication/235326546/figure/fig4/AS:393540673785857@1470838816416/Various-cloud-free-habitable-zone-flux-boundaries-for-stars-with-different-T-ef-f.png - известная картинка (на ней Земля оказывается почти на внутренней границе обитаемой зоны).
Эта картинка не учитывает облака, с облаками граница обитаемой зоны должна немного сдвинуться влево
и есть статья в которой рассматривали tidally locked планеты с облаками (то есть у которых период обращения вокруг оси равен периоду орбиты)
https://astrobites.org/2014/04/25/cloudy-with-a-chance-of-habitability/ говорят что такие планеты могут выдержать много большие потоки тепла чем быстро врашающиеся планеты.
https://astrobites.org/wp-content/uploads/2014/04/df3_LX_habitable_zone_RCM_GCM.jpg - картинка

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 210
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
Re: Обитаемая зона
« Ответ #26 : 23 Янв 2020 [23:11:22] »
А если взять некую суперземлю, с атмосферой ещё более массивной чем венерианская, и поместить её между Марсом и снеговой линией, например на 1,8 а.е.? Если на ней может быть жидкая вода - значит и зона жизни у нас заметно дальше Марса. Просто подходящей планеты там нет...
Ну, смотря из чего атмосфера, конечно. Чистый или почти чистый углекислый газ вымерзает на расстоянии 1.70 а.е. от Солнца (или при 0.34 земной инсоляции для любой солнцеподобной звезды) почти независимо от того, сколько его в атмосфере, поэтому вместо него можно предположить плотную атмосферу, например, из азота и водорода, или метана, или ещё чего-нибудь.
Сильно массивную суперземлю, если мы берём реальные планеты, не стоит серьёзно рассматривать, поскольку за пределами внешнего края зоны обитаемости даже относительно небольшие планеты могут содержать много летучих веществ, и такой планете совершенно нет возможности потерять заметную их долю за время жизни звезды. Если даже внутри горячей области перед внутренней границей зоны обитаемости большинство планет с массами от порядка 3 масс Земли, по-видимому, уже богаты водой и другими летучими веществами (метаном, водородом, гелием). Земля на фоне аналогичных планет в других системах – очень иссушенный мир (если речь о зоне обитаемости или дальше).
Ну а почему нужна именно суперземля, а не похожая по массе на Землю планета? Такая ведь спокойно может удержать плотную атмосферу из чего угодно, кроме водорода (да и водород тоже за внешней границей зоны обитаемости).
Кстати, с атмосферой тоже нельзя перебарщивать – не более 1–1.5 тыс бар, иначе получим мининептун. И если на планете есть настолько плотная атмосфера, значит и сама планета с большой вероятностью содержит значительную долю воды в своём составе, т.к. очевидно, что она возникла вблизи или дальше линии льда в системе, а затем мигрировала ближе к звезде. Твёрдой поверхности на такой планете просто не найти.
Учитывая всё это шансы на обнаружение планет с жидкой водой на поверхности за пределами принятых границ оптимистической зоны обитаемости очень низки.

Тогда уж почему бы в качестве растворителя не рассмотреть другие вещества, например, аммиак? Правда я себе очень слабо представляю какую-либо жизнь, которая использует не воду в процессе своей жизнедеятельности. Также с трудом представляю любые формы фотосинтеза на слабо освещённых планетах вне зоны обитаемости. :-[

Оффлайн Maki

  • *****
  • Сообщений: 7 913
  • Благодарностей: 271
  • Мне нравится эта жизнь
    • Сообщения от Maki
Re: Обитаемая зона
« Ответ #27 : 24 Янв 2020 [00:42:41] »
Кстати, с атмосферой тоже нельзя перебарщивать – не более 1–1.5 тыс бар, иначе получим мининептун. И если на планете есть настолько плотная атмосфера, значит и сама планета с большой вероятностью содержит значительную долю воды в своём составе, т.к. очевидно, что она возникла вблизи или дальше линии льда в системе, а затем мигрировала ближе к звезде. Твёрдой поверхности на такой планете просто не найти.
Интересное замечание. В таком случае, нам действительно придётся выкинуть всё заметно тяжелее Земли. И в качестве "модельной планеты" применять нечто землеподобное, с вариантами атмосферы от минимума до максимума.
Тогда уж почему бы в качестве растворителя не рассмотреть другие вещества, например, аммиак? Правда я себе очень слабо представляю какую-либо жизнь, которая использует не воду в процессе своей жизнедеятельности. Также с трудом представляю любые формы фотосинтеза на слабо освещённых планетах вне зоны обитаемости.  :-[
Этого, кроме писателей  :-\ квазинаучной фантастики, никто не представляет. И лучше нашего любимого растворителя (и это вовсе не этиловый спирт) во Вселенной, вероятнее всего, ничего нет...
Бинокуляр 1,0; БПШ 6х24; Vixen 130x650

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 234
  • Благодарностей: 183
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Обитаемая зона
« Ответ #28 : 24 Янв 2020 [01:10:28] »
Так что тут вообще разговор выеденного яйца не стоит.
Стоит, стоит. Чтобы хотя бы прояснить достаточно простые "первого" уровня сложности понятия/проблемы.
Вы же не надеетесь дотянуть нас всех до уровня докторов наук?  :D
   
Я с Rattusом вполне согласен. Масса Марса на порядок меньше земной. Зачем с ним ковыряться? Лучше сначала найти экзопланеты с земной массой, сначала ближе чем Земля к Солнцу (в смысле освещения, но если ещё и у звёзд наиболее похожих на Солнце по максимуму параметров - вообще лепота). А уж потом смотреть, расширяя статистику, увеличивая эффективность будущих методов на порядок, где такая мелочёвка как Марс может миллиарды лет существовать подобно Земле, несмотря на свои размеры проходить похожий эволюционный трек с жизнью.

Чем мельче планеты, тем их больше скорее всего. Как и с звёздами. Но иногда порядок-другой не играет существенной роли для оценки ситуации в целом. В нашем случае лучше всего было бы сначала набрать статистику по экзопланетам с кислородной атмосферой, хотя бы сотенку на 10 тыс аналогов без оной - уже было бы хорошо, и было бы о чём говорить, мечтать.
« Последнее редактирование: 24 Янв 2020 [01:18:52] от Klapaucius »
Carthago restituenda est

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
Re: Обитаемая зона
« Ответ #29 : 24 Янв 2020 [08:29:59] »
Вроде как бы и Земля на месте Венеры, с земной атмосферой и гидросферой, но с венерианским медленным вращением, тоже была бы вполне обитаемой.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: Обитаемая зона
« Ответ #30 : 24 Янв 2020 [11:19:52] »
Это Марс находится так уверенно в обитаемой зоне? Жидкая вода, ага. Прилетай и живи. Смешно.
Марс тупо слишком мелкий, ядро остыло, вода впиталась в грунт, атмосфера вымерзла. Была бы на его месте планета побольше - вполне нормально получилось бы. Подумаешь, полярные шапки побольше.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: Обитаемая зона
« Ответ #31 : 24 Янв 2020 [11:50:12] »
Ну, смотря из чего атмосфера, конечно. Чистый или почти чистый углекислый газ вымерзает на расстоянии 1.70 а.е. от Солнца (или при 0.34 земной инсоляции для любой солнцеподобной звезды) почти независимо от того, сколько его в атмосфере
А если у нас океан и углекислотному льду тупо негде накопиться?
(плотность 1.562 кг/м3 - в полтора раза тяжелее воды, будет опускаться даже через лёд)
Тогда уж почему бы в качестве растворителя не рассмотреть другие вещества, например, аммиак? Правда я себе очень слабо представляю какую-либо жизнь, которая использует не воду в процессе своей жизнедеятельности.
Чистый аммиак - маловероятен, он отлично растворяет воду до -100С.
Собственно, даже на Титане метановые речки достаточно активно растворяют водяной лёд
Также с трудом представляю любые формы фотосинтеза на слабо освещённых планетах вне зоны обитаемости.
Освещённость там конечно слабая - но вот энергия фотонов та же, просто их меньше на м2. Т.е. для химреакций хватит, просто реже они будут.
Вроде как бы и Земля на месте Венеры, с земной атмосферой и гидросферой, но с венерианским медленным вращением, тоже была бы вполне обитаемой.
Земная атмосфера - следствие того что биота сожрала углекислоту, что у неё миллиарды лет заняло.
А Венера скорей гораздо раньше стала слишком горячей.

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
Re: Обитаемая зона
« Ответ #32 : 24 Янв 2020 [12:51:11] »
Земная атмосфера - следствие того что биота сожрала углекислоту, что у неё миллиарды лет заняло. А Венера скорей гораздо раньше стала слишком горячей.
Не биота - гидросфера с силикатами, с образованием карбонатов.
У Венеры очевидно гидросферы в принципе никогда не было.

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 210
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
Re: Обитаемая зона
« Ответ #33 : 24 Янв 2020 [15:08:34] »
А если у нас океан и углекислотному льду тупо негде накопиться?
(плотность 1.562 кг/м3 - в полтора раза тяжелее воды, будет опускаться даже через лёд)
Если на планете имеется толстый слой водяного льда, то углекислый газ будет связываться в клатратах (есть статьи на эту тему), и в виде сухого льда он будет существовать на поверхности и вблизи неё. И не такая уж и большая плотность у него, в мантии он будет погружаться относительно долго – в основном из-за конвективного движения водного льда там. На определённой глубине углекислый газ будет высвобождаться из-за повышения температуры, но достигая приповерхностных слоёв будет обратно замерзать и связываться, т.е. внутри замёрзшей планеты будет происходить своего рода круговорот углекислоты.

Чистый аммиак - маловероятен, он отлично растворяет воду до -100С.
Собственно, даже на Титане метановые речки достаточно активно растворяют водяной лёд
Аммиак я привёл просто как пример. Но не вижу особой проблемы. Ну будет на ледяной планете снаружи зоны обитаемости не чистый аммиак, а его насыщенный раствор с водой (гидрат аммиака, температура плавления которого –57.5 °C при массовой доле аммиака в 25%, и –91.5 °C при доле 36%), ну и что.

Освещённость там конечно слабая - но вот энергия фотонов та же, просто их меньше на м2. Т.е. для химреакций хватит, просто реже они будут.
Как будто кто-то не знает про энергию фотонов и остальное! Но насчёт эффективности фотосинтеза и его вида в условиях слабой освещённости (меньше 0.32 земной за внешней границей оптимистической ЗО) лучше бы спросить у кого-то, кто разбирается в биохимии.
« Последнее редактирование: 24 Янв 2020 [15:15:40] от Dayan »

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 443
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: Обитаемая зона
« Ответ #34 : 24 Янв 2020 [16:17:49] »
Тема про красные карлики и тамошние планеты у нас есть.....

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 210
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
Re: Обитаемая зона
« Ответ #35 : 24 Янв 2020 [16:56:15] »
Тема про красные карлики и тамошние планеты у нас есть.....
Знаю, читали. Но там речь про планеты внутри зоны обитаемости (а текущий вопрос здесь про планеты за пределами ЗО) – с болометрической освещённостью там в порядке, только максимум излучения красных карликов смещён в ИК.

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 191
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Re: Обитаемая зона
« Ответ #36 : 25 Янв 2020 [17:04:12] »
Чистый или почти чистый углекислый газ вымерзает на расстоянии 1.70 а.е. от Солнца (или при 0.34 земной инсоляции для любой солнцеподобной звезды) почти независимо от того, сколько его в атмосфере, п
Это надо считать. Углекислотные ледники с какого-то размера просто будут стекать с полярных шапок ближе к зоне таяния зимой.

Тройная точка углекислого газа Р=5,11 атм Т=216,6 K
 Жидкая углекислота растворяет воду, отлично подходит для растворителя в оргхимии.
« Последнее редактирование: 25 Янв 2020 [17:29:28] от crazy_terraformer »
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 210
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
Re: Обитаемая зона
« Ответ #37 : 25 Янв 2020 [17:54:09] »
Это надо считать. Углекислотные ледники с какого-то размера просто будут стекать с полярных шапок ближе к зоне таяния зимой.
Уже подсчитано. Ссылку на статью приводил.

Оффлайн LonelyWanderer

  • *****
  • Сообщений: 4 117
  • Благодарностей: 85
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от LonelyWanderer
Re: Обитаемая зона
« Ответ #38 : 27 Янв 2020 [00:58:43] »
Расстояние от Солнца, при котором вода на настоящей Земле могла бы полностью вымерзнуть, составляет ~ 1.39 а.е.
Вот именно. Марс сюда не попадает.
Вот, моя версия зоны обитаемости:
В симуляторе Universe Sanbox (понимаю, что симулятор так себе, но за неимением лучшего) Земля превращается в Землю-снежок до самого экватора уже на расстоянии 1.05 а.е. (157 млн.км) - растут ледники, растёт альбедо, и пока всё не замерзает. Но если поднять количество углекислоты до 10000 ppmv, то Земля прогревается, альбедо падает и планета полностью оттаивает. На планете, находящейся на 1.10 а.е. (165 млн.км) удалось запустить этот процесс только при поднятии углекислоты до 50000 ppmv (аж 5%). А на планете на расстоянии 1.20 а.е (180 млн.км) - 500000 ppmv (50% углекислоты, хотя может и меньше можно, но я запарился ждать медленного роста температуры).
В то же время на расстоянии 0.87 а.е. (130 млн.км) температура ещё держится ниже кипения даже при поднятии (ручном) количества углекислоты до 10000 ppmv , но ближе - выкипает полностью. На расстоянии 0.93 а.е. (140 млн.км) при 1000 ppmv среднепланетарная температура устанавливается около 45 градусов - многовато, но терпимо. Хотя, конечно, так быть не может, и это не учтено в модели, как и многое другое - при вскипании океанов будет резко расти давление, при котором  температура кипения воды может достигнуть 200, 300 и даже более градусов цельсия (хотя может и учтено, потому как даже при 130 градусах показано лишь частичное испарение океанов).

Если бы можно принять на веру такое моделирование, то получилась бы зона высокоразвитой жизни для Земли (с лесами, полями и т.д.) - примерно 0.91..0.92 а.е -  1.05 а.е. А зона хоть какой-либо примитивной жизни - 0.87 а.е. - 1.2 а.е., где нижняя планка - жизнь в кипятке, а верхняя - примитивная жизнь в периодически оттаивающей от накопления парниковых газов Земле-снежке. Марсианская орбита тут совсем никак не катит. Понятно, что я имею ввиду поверхностную жизнь, связанную с Солнцем. Анаэробная жизнь вблизи подводных вулканов может быть и если Земля будет располагаться в поясе астероидов - до дна океаны не замёрзнут благодаря геотермальному теплу (радиоактивный распад и разогрев от приливных сил Луны), такая может быть и на Европе...
« Последнее редактирование: 27 Янв 2020 [01:27:49] от LonelyWanderer »


Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: Обитаемая зона
« Ответ #39 : 27 Янв 2020 [12:37:38] »
Если на планете имеется толстый слой водяного льда, то углекислый газ будет связываться в клатратах
Это если планета уже остыла и глобальный ледяной панцирь. А если холодно только на полюсе - то углекислота будет выноситься водой к экватору и уходить там назад в атмосферу.