Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Вопросы по красному карлику  (Прочитано 1713 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн MessirАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 34
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Messir
Вопросы по красному карлику
« : 02 Сен 2022 [15:54:11] »
Всех приветствую.

Искал в сети астрономический форум и вот нашел  :) Счастье-то какое. Дамы и господа, у меня к вам вопросы  ;D Конкретно в данный момент создается инди-игра про космос, и в общем там суть в том, что люди прилетели на некую планету, которая вращается вокруг красного карлика, и там типа живут. И разработчик этой игры испытывает некоторые, скажем так, сложности с моделированием этой звездной системы. Ему очень нужно, чтобы землеподобная планета была с одной стороны суровой, с другой - чтобы там была кислородная атмосфера, пригодная для дыхания. Я решил помочь ему во всем разобраться.

Вопросы:

1. Может ли планета сохранять свою атмосферу на орбите красного карлика?
2. Может ли существовать красный карлик без вспышек или с очень редкими вспышками?
3. Обязательно ли данной планете быть захваченной приливными силами звезды, чтобы иметь приемлемую температуру?
4. Может ли на ней существовать жидкая вода?
5. Может ли на ней быть относительно стабильная и спокойная атмосфера?
6. Если планета захвачена приливными силами, то какая температура будет на дневной и ночной сторонах?
7. Может ли у планеты существовать луна на стабильной орбите?
8. Если планета захвачена приливными силами, то может ли эта луна быть просто "подвешенной" над ночной стороной планеты?
9. Обязательны ли на планете сильные ураганные ветры? Автор не хочет чтобы там был постоянный ураган на дневной стороне
10. И самое главное: Какова зона обитаемости у таких звезд? И как её определить.
11. Будет ли на планете постоянный сумрак?
12. Может ли быть у такой планеты тонкое астероидное кольцо, хорошо видное с поверхности?

Пожалуйста помогите во всем этом разобраться.
« Последнее редактирование: 02 Сен 2022 [16:45:46] от Messir »

Онлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 2 581
  • Благодарностей: 174
    • Сообщения от Toth
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #1 : 02 Сен 2022 [17:08:08] »
1.Да.
2.Да, если это не молодой красного карлик (КК).
3.В случае КК - скорее всего да. Может быть при не очень близких орбитах ( не очень карликовых КК ) процесс захвата растянется надолго, на млрд лет.
4.Если норм. условия, то да.
5.Не понятен вопрос.
6.Даже если не захвачена - очень трудно рассчитать.
7. У приливно-захваченной планеты - трудно сказать. Не потому что приливно захваченая, а потому что слишком близко от звезды. И система 3-х тел неустойчивая получается, когда расстояния звезда-планета и планета-луна соизмеримы.
8. То есть, у КК  планета в приливном захвате, а у планеты - луна, во взаимном приливном захвате ( как Плутон-Харон ) . Причем периоды должны совпадать. Скорее всего нет, слишком замысловато. Можно повесить луну в точку Ланранжа L2 , но там неустойчивое равновесие, луна там не задержится.
9. Скорее всего обязательны. Только наверное не всей поверхности, а вблизи терминатора.
10.Примерно корень квадратный из болометрической светимости звезды. Например у КК светимостью 1/10000 Солнца зона обитаемости в 1/100 а.е. от звезды. Плюс-минус процентов 10. Это очень примерно.
11. На ночной стороне - вечная ночь. Если приливный захват. Хотя есть свои тонкости - см. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%B1%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F . Только не система Земля-Луна, а КК - планета. Если увеличить эксцентриситет орбиты, наклонение оси вращения, то либрации усилятся. И терминатор ( граница дня и ночи ) на планете будет смещаться туда-сюда.
12. Как у Сатурна ? Может быть недолго.
« Последнее редактирование: 02 Сен 2022 [17:15:53] от Toth »


Оффлайн loky1109

  • *****
  • Сообщений: 2 614
  • Благодарностей: 149
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от loky1109
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #2 : 02 Сен 2022 [17:51:41] »
6. Если планета захвачена приливными силами, то какая температура будет на дневной и ночной сторонах?
Приблизительно одинаковой.

8. Если планета захвачена приливными силами, то может ли эта луна быть просто "подвешенной" над ночной стороной планеты?
Точка Лагранжа L2 нестабильна, так что нет.

7. Может ли у планеты существовать луна на стабильной орбите?
В принципе может существовать квазиспутник. Но это тоже достаточно временное явление.

10. И самое главное: Какова зона обитаемости у таких звезд? И как её определить.
По результатам математического моделирования в случае приливного захвата зона обитаемости получается даже шире. Точную формулу не найду, вам надо в вот эту тему: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,69118.msg5561621.html#msg5561621

Оффлайн MessirАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 34
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Messir
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #3 : 02 Сен 2022 [19:25:31] »
Ого, спасибо за ответы! Но у меня есть еще вопросы ;D

1.Да.
2.Да, если это не молодой красного карлик (КК).
3.В случае КК - скорее всего да. Может быть при не очень близких орбитах ( не очень карликовых КК ) процесс захвата растянется надолго, на млрд лет.
4.Если норм. условия, то да.
5.Не понятен вопрос.
6.Даже если не захвачена - очень трудно рассчитать.
7. У приливно-захваченной планеты - трудно сказать. Не потому что приливно захваченая, а потому что слишком близко от звезды. И система 3-х тел неустойчивая получается, когда расстояния звезда-планета и планета-луна соизмеримы.
8. То есть, у КК  планета в приливном захвате, а у планеты - луна, во взаимном приливном захвате ( как Плутон-Харон ) . Причем периоды должны совпадать. Скорее всего нет, слишком замысловато. Можно повесить луну в точку Ланранжа L2 , но там неустойчивое равновесие, луна там не задержится.
9. Скорее всего обязательны. Только наверное не всей поверхности, а вблизи терминатора.
10.Примерно корень квадратный из болометрической светимости звезды. Например у КК светимостью 1/10000 Солнца зона обитаемости в 1/100 а.е. от звезды. Плюс-минус процентов 10. Это очень примерно.
11. На ночной стороне - вечная ночь. Если приливный захват. Хотя есть свои тонкости - см. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%B1%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F . Только не система Земля-Луна, а КК - планета. Если увеличить эксцентриситет орбиты, наклонение оси вращения, то либрации усилятся. И терминатор ( граница дня и ночи ) на планете будет смещаться туда-сюда.
12. Как у Сатурна ? Может быть недолго.

1. А может ли быть эта атмосфера пригодной для дыхания, т.е. земная?
2. Понял. Сейчас такие КК уже есть, или еще не образовались/не постарели?)
3. Вы сказали, что зона обитаемости может быть 1-100АЕ. Я где-то читал, что они меньше, от 0.1-0.5АЕ до 1 АЕ, поэтому и спросил про приливный захват. Если повесить планету на 1АЕ или на расстояние орбиты Венеры, то будет ли она иметь земную температуру, атмосферу и отсутствие приливного захвата? Можете плз прояснить еще про "Может быть при не очень близких орбитах ( не очень карликовых КК ) процесс захвата растянется надолго, на млрд лет.". Хотелось бы более четко представлять себе этот процесс во временных отрезках и понимать что там будет примерно (какими космическими/планетарными событиями будет сопровождаться этот процесс)
4. В случае приливного захвата, где конкретно (предположительно) может существовать эта вода? На полюсах? Или на обратной стороне? И будет ли дневная сторона сильно раскалена?
5. Я имел ввиду стабилизированный климат, где есть и кислород (вырабатываемый биосферой) и постоянный сезонный климат.
6. А может ли быть данная планета на более удаленном расстоянии от КК, и при этом иметь жидкую воду, земной климат и не быть в приливном захвате у КК? Тогда она сможет иметь луну?
7. Не совсем понял про соизмеримость. То есть это нельзя сделать, если расстояние от планеты до луны - такое же, как и от звезды до планеты?
8. А может быть планета в приливном захвате а луна - нет? И если представить что луна удерживается на месте каким-либо фантастическим устройством, то будет ли она в вечном новолунии?
9. А какова будет температура на освещенной стороне в этом случае? Не будет ли она слишком сильно нагреваться? Не будет ли там вечного урагана, стоящего на месте?
10. Стоп. Вот тут я немножко не понял. Получается, у более тусклого КК зона обитаемости будет больше, чем у Солнца? И планету можно повесить на расстояние равном расстоянию Земли до Солнца или даже большем?  :o Эм. Што. Я что-то запутался.
11. Нет, я имел ввиду, будет ли давать КК настолько мало света, чтобы дневная сторона тоже была сумеречной
12. Это связано с тем, что камни тоже будут стремиться в приливный захват звезды? А если планету отдалить и вывести из приливного захвата? Может быть тогда вокруг неё кольцо?


Онлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 2 581
  • Благодарностей: 174
    • Сообщения от Toth
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #4 : 02 Сен 2022 [19:46:50] »
3. Вы сказали, что зона обитаемости может быть 1-100АЕ.
10. Стоп. Вот тут я немножко не понял. Получается, у более тусклого КК зона обитаемости будет больше, чем у Солнца? И планету можно повесить на расстояние равном расстоянию Земли до Солнца или даже большем?  :o Эм. Што. Я что-то запутался.

Я тоже не понял, что вы не поняли.
10.Примерно корень квадратный из болометрической светимости звезды. Например у КК светимостью 1/10000 Солнца зона обитаемости в 1/100 а.е. от звезды. Плюс-минус процентов 10. Это очень примерно.
Расшифровываю. Например у КК светимостью 0.001 Солнца зона обитаемости в 0.01 а.е. от звезды.
Ясно, что чем слабее звезда, тем ближе надо к ней, чтоб согреться.
---------
11. Нет, я имел ввиду, будет ли давать КК настолько мало света, чтобы дневная сторона тоже была сумеречной
Смотря для чьих глаз сумеречной. Для наших скорее всего да. Так как зона обитаемости считается по полному ( болометрическому ) излучению. А у КК значительная часть излучения приходится на инфракрасный диапазон, невидимый человечьим глазом. То есть тепло, но сумеречно. Хотя не совсем тьма, а например как в пасмурный день на Земле.
« Последнее редактирование: 02 Сен 2022 [19:52:25] от Toth »

Онлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 2 581
  • Благодарностей: 174
    • Сообщения от Toth
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #5 : 02 Сен 2022 [20:10:26] »
Может пригодится. Когда-то считал про это.
Sp, T, R , Mass - спектр, температура, радиус КК ( R, Mass - в Солнцах )
a, Per - большая полуось орбиты и период планеты вокруг КК , с условиями как на орбите Земли ( типа зоны обит. для этого КК).
Lv/Lb - сколько % излучения КК приходится на видимый диапазон. У Солнца кстати ~ 47% , остальное УФ, ИК и чуть-чуть рентген и радио.

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 230
  • Благодарностей: 183
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #6 : 02 Сен 2022 [20:15:23] »
1. А может ли быть эта атмосфера пригодной для дыхания, т.е. земная?
Да, если была эволюция подобная земной.
Цитата
2. Понял. Сейчас такие КК уже есть, или еще не образовались/не постарели?)
Есть. Я почти уверен. И в том что их даже большинство, ведь солнцеподобные звёзды живут порядка 10 миллиардов лет, наше Солнце родилось почти через 10 миллиардов лет после возникновения галактик. Первое, второе поколения уже не существуют в виде звёзд главной последовательности. А красные карлики все живы. Другой вопрос, что у самых старых строительного материала для землеподобных планет могло оказаться маловато.
Цитата
4. В случае приливного захвата, где конкретно (предположительно) может существовать эта вода? На полюсах? Или на обратной стороне? И будет ли дневная сторона сильно раскалена?
Обычно моделируют что дневная сторона как у Земли, на ночной холоднее. Атмосфера на ночной стороне не вымерзает, дневная сторона не выгорает. Но это просто моделирования, как бывает на самом деле пока никто не знает.

Цитата
6. А может ли быть данная планета на более удаленном расстоянии от КК, и при этом иметь жидкую воду, земной климат и не быть в приливном захвате у КК? Тогда она сможет иметь луну?
Нет. Фотосинтеза не будет совсем, и если будет тепло, на земную жизнь будет совсем не похоже. И для луны расстояние маловато.

Цитата
8. А может быть планета в приливном захвате а луна - нет? И если представить что луна удерживается на месте каким-либо фантастическим устройством, то будет ли она в вечном новолунии?
Нет. Но если устройство фантастическое, то да.

Цитата
9. А какова будет температура на освещенной стороне в этом случае? Не будет ли она слишком сильно нагреваться? Не будет ли там вечного урагана, стоящего на месте?
Нет, моделировали варианты, атмосфера будет в порядке. Единственно не встречал моделирования, что на дневной стороне слишком жарко, а ночная комфортная. Но без фотосинтеза жизнь грустна, скорее всего.
Carthago restituenda est

Оффлайн Ый

  • *****
  • Сообщений: 4 633
  • Благодарностей: 142
  • Я не могу смотреть видео!
    • Сообщения от Ый
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #7 : 02 Сен 2022 [20:35:07] »
Всю астрофизику и геофизику разложили на атомы, а вот при биологию не вспомнили. Если на той планете возможны условия для жизни, значит там какая ни какая жизнь есть, и тамошняя биология может быть (даже точно будет) агрессивной к человеку. То есть, микроорганизмы (и болезни всякие) напрочь уничтожат всех чужаков. Либо люди притащат туда земные микроорганизмы, которые могут уничтожить тамошние. Что тоже не хорошо. Тут надо думать о совмещении биологии разных планет.
Собака лает, караван идёт.

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 230
  • Благодарностей: 183
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #8 : 02 Сен 2022 [23:19:32] »
Если на той планете возможны условия для жизни, значит там какая ни какая жизнь есть, и тамошняя биология может быть (даже точно будет) агрессивной к человеку.
Ну не обязательно. Агрессивной к человеку.

Цитата
Тут надо думать о совмещении биологии разных планет.
Надо. Полагаю это и есть основная цель общения между цивилизациями. Точнее даже не это, а механизм конвертации и сам обмен знаниями, как приготовить блюдо если оно ещё не в обменной  базе.
Carthago restituenda est

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 15 352
  • Благодарностей: 400
    • Сообщения от Olweg
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #9 : 02 Сен 2022 [23:43:07] »
6. Если планета захвачена приливными силами, то какая температура будет на дневной и ночной сторонах?
Приблизительно одинаковой.
При достаточно плотной атмосфере. Антарктида не освещается всего полгода, но климат там явно не тропический :)

Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн MessirАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 34
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Messir
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #10 : 03 Сен 2022 [01:33:08] »
Нет. Фотосинтеза не будет совсем, и если будет тепло, на земную жизнь будет совсем не похоже. И для луны расстояние маловато.
Как это фотосинтеза не будет? Я читал, что на таких планетах все растения должны быть не зелеными, а черными, это позволит им по максимуму вбирать в себя скудный свет звезды. А на мирах очень ярких звезд - наоборот будут синими, потому что света слишком много поступает.

Оффлайн MessirАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 34
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Messir
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #11 : 03 Сен 2022 [01:34:29] »
Всю астрофизику и геофизику разложили на атомы, а вот при биологию не вспомнили. Если на той планете возможны условия для жизни, значит там какая ни какая жизнь есть, и тамошняя биология может быть (даже точно будет) агрессивной к человеку. То есть, микроорганизмы (и болезни всякие) напрочь уничтожат всех чужаков. Либо люди притащат туда земные микроорганизмы, которые могут уничтожить тамошние. Что тоже не хорошо. Тут надо думать о совмещении биологии разных планет.
Этого уже скорее всего не будет в игре, т.к. игровые условности) Какие-то фантастические болезни будут, но их будет немного.

Оффлайн MessirАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 34
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Messir
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #12 : 03 Сен 2022 [01:47:53] »
И еще господа. Я тут погуглил что такое эти ваши точки Лангража, и нашел статью на вики. Скажите, если предположить что система имеет правильные объекты с правильной массой во ВСЕХ точках Лангража, то они могут быть стабильными орбитами? Это с учетом, что кроме них в системе еще будут другие планеты, включая внешние гиганты

Онлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 2 581
  • Благодарностей: 174
    • Сообщения от Toth
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #13 : 03 Сен 2022 [01:56:45] »
то они могут быть стабильными орбитами?
Из той же Википедии -
Тела, помещённые в коллинеарных точках Лагранжа (L1, L2, L3), находятся в неустойчивом равновесии.
В отличие от коллинеарных точек либрации, в троянских точках (L4, L5) обеспечивается устойчивое равновесие, если M1/M2 > 24,96.


Оффлайн MessirАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 34
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Messir
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #14 : 03 Сен 2022 [02:05:34] »
В отличие от коллинеарных точек либрации, в троянских точках (L4, L5) обеспечивается устойчивое равновесие, если M1/M2 > 24,96.
А можно по-русски? ;D

Оффлайн ABConymous

  • ***
  • Сообщений: 103
  • Благодарностей: 19
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ABConymous
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #15 : 03 Сен 2022 [08:52:02] »
В отличие от коллинеарных точек либрации, в троянских точках (L4, L5) обеспечивается устойчивое равновесие, если M1/M2 > 24,96.
А можно по-русски? ;D
Стабильно будет находиться "спутник" только в точках L4 и L5, и только если его масса минимум в 25 раз меньше массы планеты

Оффлайн AlAn 3/4+

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 234
  • Благодарностей: 444
  • Александр
    • Сообщения от AlAn 3/4+
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #16 : 03 Сен 2022 [09:57:49] »
Стабильно будет находиться "спутник" только в точках L4 и L5, и только если его масса минимум в 25 раз меньше массы планеты

Однако! Никогда не задумывался, что будь Луна троянцем Земли, она там себя прекрасно бы чувствовала! :)
Осталось 379 символов

Онлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 2 581
  • Благодарностей: 174
    • Сообщения от Toth
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #17 : 03 Сен 2022 [10:06:59] »
Никогда не задумывался, что будь Луна троянцем Земли, она там себя прекрасно бы чувствовала!
Наверное, еще надо чтобы не было Венеры, Юпитера и пр. И может быть эксцентриситет земной орбиты поближе к 0.
Эти точки Лагранжа для простых задач 3-х тел.

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 230
  • Благодарностей: 183
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #18 : 03 Сен 2022 [10:18:32] »
Нет. Фотосинтеза не будет совсем, и если будет тепло, на земную жизнь будет совсем не похоже. И для луны расстояние маловато.
Как это фотосинтеза не будет? Я читал, что на таких планетах все растения должны быть не зелеными, а черными, это позволит им по максимуму вбирать в себя скудный свет звезды. А на мирах очень ярких звезд - наоборот будут синими, потому что света слишком много поступает.
Если планету отодвигать, она замёрзнет. Можно в каких-то пределах увеличивать размер планеты (чтобы всю поверхность не залило океаном), чтобы было тепло (мощнее атмосфера, сильнее парниковый эффект). Но будет темно. Впрочем скорее всё же замёрзнет даже океанида, прежде чем не хватит света от звезды для фотосинтеза.
Carthago restituenda est

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 333
  • Благодарностей: 577
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Вопросы по красному карлику
« Ответ #19 : 03 Сен 2022 [10:42:49] »
Наверное, еще надо чтобы не было Венеры, Юпитера и пр. И может быть эксцентриситет земной орбиты поближе к 0.
Эти точки Лагранжа для простых задач 3-х тел.
Однако у Земли известны два "троянских" спутника .
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин