Жизнь у звезды класса F

[Vavanzer]

А органические молекулы вне планет обнаружили?

Давно уже. Это было своеобразной синсацией того времени. Как время будет, ссылок накидаю

[Vavanzer]

Хотя что тянуть. Вот взял и загуглил " органические молекулы в космосе"))
Первое что попалось. 1969 год между прочим.
На сегодня открыты молекулы содержащие до 70 атомов...

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%B6%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8B

[crazy_terraformer]

Тогда читаем про азотно-метановую атмосферу Титана и фотохимический смог, скрывающий поверхность спутника и обладающий антипарниковым эффектом.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0_%D0%A2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B0

Уже антипарниковым))))
Что еще придумают нынешние "британские ученые"

Почему тогда у поверхности Титана температура выше чем у поверхности спутников лишенных атмосферы?

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82

Аэрозоли в атмосфере Титана, содержащие органические молекулы, поглощают 90 % солнечного излучения, но довольно слабо — в инфракрасной области спектра. В результате поверхность Титана на 10 градусов холоднее, чем должна быть. Также для атмосферы Титана характерна обратная температурная зависимость, когда с повышением высоты температура атмосферы возрастает.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0_%D0%A2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B0

Вместе с тем, благодаря массивной атмосфере со значительным количеством углеводородов, Титан обладает значительным парниковым эффектом, который среди планет Солнечной системы с твёрдой поверхностью наблюдается только у Венеры — влияние парникового эффекта приводит к увеличению температуры поверхности на 20 °C, а суточные и сезонные изменения температуры не превосходят 2 °C[1]. Выравнивание погодных условий в разных областях спутника происходит в основном за счет атмосферного теплового переноса, приповерхностная температура составляет около −179 °C (94 К).

Если бы не а/парниковый эффект, то приповерхностная температура была бы~ -169°С

[petrovich1964]

Читаю, и не могу отделаться от фразы и фильма: Есть ли жизнь на Марсе? Нет ли жизни на Марсе?  Это науке  не известно. Наука ещё пока не в курсе.

[Инопланетянин]

Ну так, пока туда не слетаем можем только теории строить.

[paxan96]

Ну так, пока туда не слетаем можем только теории строить.

Необязательно лететь

[Vavanzer]

Также для атмосферы Титана характерна обратная температурная зависимость, когда с повышением высоты температура атмосферы возрастает.

Где характерно? Если они сами же рисуют графики с падением температуры с высотой. На Земле тоже температура растет с высотой))) В разреженых слоях.

И еще упоминается про образование сложных углеводородов из азота и метана под действием УФ. В верхних слоях атмосферы. Это как раз по нашей теме!
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0_%D0%A2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B0

[AlexAV]

А на холодную ловушку в атмосфере это не повлияет?

Не должно. Существенное различие в фотохимии атмосферы планеты у F-звезды и у Земли начинаются на высоте >25 км, на этих же высотах должны проявляться существенные отличия в температурах. А холодная ловушка связана с тропопаузой и находится существенно ниже (8 - 18 км). По этому данное различие тут существенным образом на потерю воды планетой повлиять не должно.

А как влияет жесткий УФ на другие составляющие  атмосферы?

Увеличится генерация радикала ОН в тропосфере (в ряде процессов она идёт не только под действием жесткого УФ, но и мягкого UVA, скажем в процессах типа HNO2 + hv = NO + OH (идёт под действием УФ с длинной волны менее 400 нм, т.е. и в области UVA)). В результате уменьшится фотохимическое время жизни метана (и других органических компонент атмосферы). Также уменьшится время жизни закиси азота и некоторых других малых компонентов атмосферы. Пожалуй и всё.

Эти изменения не представляются существенными и сколько-нибудь сильно влияющими на жизнепригодность планеты.

Хоть и короткая часть ультрафиолета в модели отсекается, длинная все равно доберется. Значит воздух будет более ионизированым у поверхности.

Компонента УФ способная вызывать ионизацию поглощается ещё в термосфере и до поверхности планеты с плотной атмосферой не доходит никогда. То что доходит (UVA и немного UVB) - могут индуцировать некоторые фотохимические реакции, но ионизацию вызвать неспособны. Больший поток UVA излучения на поверхности планеты у F-звезды даст некоторый рост скорости фотохимического окисления малых примесей органических веществ в тропосфере (прежде всего за счёт роста скорости генерации OH радикала). Но с точки зрения биосферы это мало на что повлияет. Ну разве что из-за сокращения времени жизни метан вообще перестанет быть сколько-нибудь существенным парниковым газом на такой планете.

Будет более мощный озоновый слой. Но будет ли УФ достигать поверхности?

Смотрите результаты фотохимической модели, которые я привёл выше (https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,184123.msg5099777.html#msg5099777). Опасного для живых организмов UVB на поверхности планеты с плотной кислородсодержащей атмосферой у F-звезды будет даже меньше, чем на Земле. А вот относительно безвредного UVА - наоборот заметно больше (который, однако, может принимать участие в ряде довольно важных фотохимических процессов, скажем, связанных с окислением метана и органических примесей).

Загорать там было бы очень неплохо.

[AlexAV]

принципе должен ведь там уф больше и несмотря на более толстый озоновый слой к поверхности что-то дойдёт

На поверхности планеты будет больше только в UVA диапазоне. Из-за более мощного озонового слоя коротковолнового УФ-излучения (UVB и UVC) до поверхности будет доходить даже меньше, чем до поверхности Земли.

[AlexAV]

Спектр смотрите у более горячего источника, 6500К. Там от природы УФ гораздо больше без всякой там короны!

УФ бывает разный. Относительно длинноволнового УФ F-звёзды действительно дают больше (так как это в основном тепловое излучение фотосферы). А вот в области экстремального ультрафиолета всё обстоит прямо противоположным образом. Фотосфера ни Солнца, ни F-звезды в области ионизирующего излучения (с длиной волны менее 102.7 нм) практически ничего не и излучает. Это излучение полностью связано с хромосферой и короной. Т.к. конвективная зона F-звезд значительно меньше, чем у G-звёзд, нагрев хромосферы за счёт акустических колебаний в фотосфере у них меньше (как и вообще меньше все проявления солнечной (в этом случае, наверное, звёздной, активности), F-звёзды - обычно звёзды весьма спокойные). Соответственно, хромосфера и корона   F-звёзд относительно холодные и жёсткого излучения дают мало.

Вот для сравнения спектральный поток излучения Проциона и Солнца (в области, где полный поток равен солнечной постоянной на орбите Земли) в диапазоне 70 - 700 А (экстремальный ультрафиолет):



По оси абсцисс - длина волны в ангстрем, по оси ординат - поток (Вт/см2 А). Красная линия - Процион (данные отсюда https://archive.stsci.edu/prepds/atlaseuve/datalist.html). Синяя - Солнца. Видно, что Земля получает от Солнца поток экстремального УФ в диапазоне  70 - 700 А очень существенно больший, чем гипотетическая планета у Проциона в зоне жизни. Это связано с большей активностью G-звёзд по сравнению с F-звёздами (а у К-звёзд, она ещё больше, чем у G-, а у M-звёзд она становится столь экстремально высока, что вопрос устойчивости атмосфер планет у них превращается в серьёзную проблему даже для планет размером с Землю).

Экстремальный ультрафиолет полностью поглощается в термосфере и для планеты с более-менее плотной атмосферой никогда не доходит до её поверхности. Т.е. на прямую уровень экстремального ультрафиолета в спектре звезды на биосферу не влияет. Однако, поток экстремального ультрафиолета - ключевой фактор, воздействующий на температуру термосферы и, таким образом, на диссипацию атмосфер планет. Низкий уровень экстремального ультрафиолетового излучения у F-звёзд улучшает условия удержания атмосфер планетами по сравнению с звёздами похожими на Солнце. Для планеты размером с Землю это большой роли не играет (у такой планеты нет никаких проблем с удержанием атмосферы ни у F-, ни у G-, ни у K-звёзд, с M-звёздами (особенно маломассивными и активными) - вопрос сложнее). Но данный фактор повышает шансы обнаружения обитаемых планет небольшого размера у F-звёзд по сравнению с G-звёздами (т.е. размером около размеров Марса).     

[AlexAV]

Про абиогенный кислород - он и на Земле просто обязан был быть, и сейчас тоже образуется возможно.

Абсолютно ничтожные количества. Ниже холодной ловушки поток УФ достаточно коротковолнового для фотолиза воды (<240 нм) мал (даже небольшое количество свободного кислорода в атмосфере практически полностью будет поглощать весь УФ с длиной волны менее 242.4 нм выше тропопаузы). Кроме того, накопление кислорода при его заметном количестве в атмосфере будет подавляться обратной реакцией 2H2 + O2 = 2H2O. Ни у Солнца, ни у F-звезды концентрация абиогенного кислорода никогда не достигнет даже протерозойского уровня (около 1%). Высокие же уровни концентрации кислорода (даже на уровне протерозоя, не говоря уже об уровне фанерозоя) тут возможны только при наличие живых организмов с кислородным фотосинтезом. 

[Doktor4 panikus]

А увлечение светимости 3-5 раз не остановят жизнь?

[paxan96]

А увлечение светимости 3-5 раз не остановят жизнь?

Остановят, но могут другие планеты в зону жизни попасть да и старая цивилизация может туда перелететь жить

[Vavanzer]

Также уменьшится время жизни закиси азота и некоторых других малых компонентов атмосферы. Пожалуй и всё.

Эти изменения не представляются существенными и сколько-нибудь сильно влияющими на жизнепригодность планеты.

Все бы хорошо и логично. Но на мой взгляд вы рассуждаете так как будто все продукты реакций исчезают бесследно, а не копятся в атмосфере.

Плюс берем фактор перемешивания из верхних слоев. И как результат, вероятно некоторое насыщение нижних слоев теми компонентами, которые у нас толком не представлены.

[Mercury127]

О каком перемешивании и/или накоплени речь?

[Vavanzer]

О каком перемешивании и/или накоплени речь?

Продукты реакций в верхних слоях атмосферы.
Стабильные соединения, которые копятся и наполняют атмосферу.

[paxan96]

принципе должен ведь там уф больше и несмотря на более толстый озоновый слой к поверхности что-то дойдёт

На поверхности планеты будет больше только в UVA диапазоне. Из-за более мощного озонового слоя коротковолнового УФ-излучения (UVB и UVC) до поверхности будет доходить даже меньше, чем до поверхности Земли.

А к примеру у А звёзд тогда получается вообще жесткого уф не дойдёт до поверхности несмотря как большее его излучение в спектре звезды?

[Vavanzer]

По идее если руководствоваться прямой логикой,если есть кислород, то будет и озон. Если много УФ, то много озона. И значит большая часть отсечется.

Но. Мне интересно не будет ли избыточный жесткий УФ крушить другие многоатомные газы и соединения, которые будут связывать свободный кислород. А так же ионы ОН, и все это в сумме выдаст что нибудь нехорошее, отравное для жизни.

[Vavanzer]

Например будут синтезироваться вредоносные соединения химически активные, и вдобавок связываться с составляющими поверхности, отравлять воду. В общем надо конкретно в химию углубляться

[Mercury127]

Продукты реакций в верхних слоях атмосферы.
Стабильные соединения, которые копятся и наполняют атмосферу.

они разлагаются там же, где и образуются. химическое равновесие? не, не слышал...
циркуляция как таковая между тропо- и стратоферой отсутствует, если не считать эпизодические выбросы вверх типа пожаров, вулканов и ядерных взрывов, и медленного осаждения этой пыли обратно вниз.
газовые же слои практически не перемешиваются вообще. вверх еще может что то диффундировать, а вот вниз дороги нет.