Жизнь в открытом космосе

[alex_semenov]

У нас появилась еще одна планета по теме топика
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.msg5723014.html#msg5723014
https://arxiv.org/pdf/2212.07332.pdf

Вокруг красного карлика GJ 1002, очень похожего на Проксиму Центавра (спектральный класс M5.5 V, масса 0.12 солнечных масс, радиус 0.137 солнечных радиусов, светимость в 711 раз меньше солнечной) вращаются две планеты с минимальными (m sin i) массами 1.08 ± 0.13 масс Земли и 1.36 ± 0.17 масс Земли. Первая получает 0.67, вторая 0.26 земной инсоляции, обе находятся в оптимистичной обитаемой зоне. Расстояние до системы – 4.84 пк, звезда даже старше Проксимы.
Особенно интересна первая, GJ 1002 b 

Cюда же из

сообщается, что в результате наблюдений были открыты две  планеты:
 
ближняя планета,  GJ 1002b, имеет характеристики:

 минимальная масса mpsini 1,08 ± 0,13 M земл.,с периодом обращения 10,3465 ± 0,0027 сут. на расстоянии 0,0457 ± 0,0013 а.е. (6,8 млн. км)  от своей родительской звезды, получающая расчетный звездный поток 0,67 от земного.  Равновесная температура оценивается ~ 230.9( +/- 6.7) K

Вторая планета с минимальной массой mpsini 1,36 ± 0,17 M земл. с периодом обращения 20,202 ± 0,013 сут.,  на расстоянии 0,0738 ± 0,0021 а.е. (11 млн. км)  от своей родительской звезды, получающая расчетный звездный поток 0,257 от земного (примерно соответствует поясу астероидов)   Равновесная температура оценивается ~ 181.7(+/- 5.2)K

Вопрос на тему особенностей возможной там жизни.  Допустим что на обеих планетах (обе суперземли? Одна суперземля? Обе "земли" но чуть массивней Земли?) есть ЖИДКАЯ вода.  Вариации могут быть опять же разные. Одна планета - планета океан, другая более "сухая".  Обе океана? Обе сухие но всё равно с заметными отличиями?
Смотрите. Дистанция от родительской звезды каждой из планет сопоставима с орбитой Титана у Сатурна. То есть система очень ПЛОТНАЯ. 10 дней оборот. Это очень маленькая планетная система. Обе планеты в резонансе и со звездой и друг с другом. Несомненно.
Пусть на одной из них появилась жизнь. Наверняка катаклизмы (падения астероидов) давно уже транспортировали  жизнь и на другую пригодную для жизни планету.
Вопрос.
А можно представить себе такую биосферу и такие формы жизни, которые бы жили бы сразу на двух планетах? То есть не случайно переносилась с планеты на планету а целенаправленно? Летали между планетами через космос как перелётные птицы, например.  Какие-нибудь "паруса"?
Хотя красный карлик спокойный, но поток солнечного ветра от него должен быть мощным и плотным и жизнь могла бы попробовать этим воспользоваться. На каждой из планет есть что-то одно но чего-то не хватает и есть смысл летать туда сюда для обеспечения своей выживаемости. Если солнечный ветер сдувает атмосферу планет (даже нашей Земли, "защищенной" магнитным полем) то что мешает и местным формам жизни использовать этот путь для миграции с планеты на планету? При этом ветер может использоваться как для разгона (полёта с внутренней орбиты на внешнюю) так и для торможения (полёта с внешней планеты на внутреннюю). Время перелёта не более месяца.
Мыслимо такое представить?
Для твердой научной фантастики годится сюжет?
Или только для ненаучной?

[Проходящий Кот]

Без разума врятли. Непонятно, какая эволюционная причина этому будет способствовать.

[Mercury127]

только для ненаучной

И то, лишь для микробов и только в одну сторону...

[alex_semenov]

Без разума врятли.

С разумом - любой дурак сможет!

Непонятно, какая эволюционная причина этому будет способствовать.

Да, должна быть причина.
Но разве сложно себе представить?
На одной планете есть некий А РЕСУРС для жизни, на другой Б РЕСУРС. И вместе они дают некое приспособление-выживаемость, которое СТОИТ всех усилий по организации межпланетной миграции.
Ну вот типичный пример - летание.
Уж насколько дорогое удовольствие для организма... Но мы имеем же птиц! И скажем, целые острова, заселенные по-сути можно сказать только птицами.
Те же высокие широты. Все эти птичьи базары...
Нет?

И то, лишь для микробов и только в одну сторону..

Ну почему микробы? А споры, например?
Некая паутинка типа одуванчик или фрагмент паутины заряжается статически вот вам магнитный парус.

[Mercury127]

Нет. Выход макроскопического организма на орбиту Земли и последующий сход с неё энергетически не оправданы.

[Mercury127]

Ну почему микробы? А споры, например?
Некая паутинка типа одуванчик или фрагмент паутины заряжается статически вот вам магнитный парус.

Споры - это именно микроскопические объекты. Они могут быть вынесены естественными потоками, и даже медленно затормозиться по прилету.
А паутинка - уже макроскопический объект, и вряд ли сможет войти в атмосферу без разрушения.

[Rattus]

Ну почему микробы? А споры, например?

Споры состоят из одной или единичных клеток, так что это - подмножество микробов.

[alex_semenov]

Споры состоят из одной или единичных клеток, так что это - подмножество микробов.

Хорошо. А разновидность семени? Ну типа "плод". Почему нет?
Можно помыслить вообще симбионтов. Ты мне - я тебе...
Живое совершает головокружительные миграции. Не уж то немыслима миграция в подобном случае?
Насекомые переживают удивительные трансформации.
Гусеница-куколка-бабочка.
Нельзя представить что-то подобное на двух планетах близко-тесно расположенных?
Вспомните как размножаются кораллы...

Я делаю упор на то что это красный карлик.
Или ситема погорячей но с  гигантом/нептуном, который оказалась в зоне жизни своей звезды с общирной (но такой же плотной как у красных карликов) системой разных лун, где есть жидкая вода.

Красные карлик еще чем хорош?
Он живёт-светит дольше и эволюция там могла бы зайти куда дальше чем это возможно здесь у нас.

А паутинка - уже макроскопический объект, и вряд ли сможет войти в атмосферу без разрушения.

Да и хрен с ней! Хай разрушается!
Природа для размножения и не на такие жертвы идет!
В конце концов мы знаем массу организмов у нас, которые просто строят себе оболочки из неживого. А сколько разных попутчиков обычно бывает у всякого рода естественных "средств путешествия"?

[Rattus]

А разновидность семени? Ну типа "плод". Почему нет?

Животные, хорошо переживающие высыхание и сопряженные жесткие факторы среды как во взрослой (тихоходки, коловратки), так и в зародышевой (цисты щитней) форме все имеют размеры порядка долей миллиметра. Семена растений, конечно, могут быть и значительно больше.

[vika vorobyeva]

Я думаю, что открытый космос действительно может быть обширной экологической нишей для жизни. То, что земная жизнь туда еще не добралась – дело отчасти невезения, отчасти недостатка времени.
Космос (окрестности земной орбиты) полон солнечной энергии. Он очень беден веществом, но если существо (колония существ) имеет замкнутый обмен веществ, оно может существовать в межпланетном пространстве неограниченно долго.
От вакуума это предполагаемое сообщество может защищать плотная прозрачная пленка. Тройная точка воды – 6 миллибар, микроорганизмы вполне могут существовать при давлении, чуть большем этой величины, так что какой-то сверхпрочности тут не нужно. Верхний слой сообщества (ближайший к пленке) могут занимать цианобактерии или их аналоги, ниже располагаться слои гетеротрофных бактерий и/или грибов – этакий аналог бактериальных мат. Радиация вне радиационных поясов в околосолнечном пространстве умеренная, дейнококки с ней справляются – и эти смогут.

Другое дело, что такие существа скорее будут результатом эволюции условных подледных осьминогов, обитателей подледных океанов небольших безатмосферных тел типа Европы или Энцелада. В этом случае эволюция может идти по пути "подледный осьминог" – "подледный осьминог, умеющий прятаться в ледяных трещинах" – "подледный осьминог, умеющий ненадолго выбираться на поверхность и ползать там в вакууме" – время обитания в вакууме увеличивается за счет плотной оболочки и симбионтов в коже, дающих пищу и кислород – "существо может отрываться от поверхности, используя гейзеры или собственный парометный реактивный двигатель".

Земля для такой цепочки слишком тяжела, гравитационный колодец глубок, а окрестности Солнца слишком пустынны. Но плотные системы типа систем красных карликов или соразмерные им системы спутников планет-гигантов вполне могут породить что-то этакое.

[alex_semenov]

Кстати. Вопрос чисто небесной механики.
А у таких ТЕСНЫХ двух небесных тел могут быть еще и свои луны?

Или тут всё слишком плотно и устойчивых орбит вокруг каждого из таких тел быть не может?
Мыслимы ли какие-то резонансы и для спутников (пусть малых, захваченных астероидов)?

Я думаю, что открытый космос действительно может быть обширной экологической нишей для жизни.

Вот тут я не уверен. Хотя...
Но в чем есть уверенность, что если у вас есть в космосе два близко расположенных "оазиса" для жизни, то жизнь найдет способы попадать из одного в другой. В конце концов путешествие через зиму (оледенение) и негоразды - это по-сути путешествие тоже. Но не в пространстве, а во времени. Но когда приходит Зима... Не известно что хуже, космос или это?

[Rattus]

такие существа скорее будут результатом эволюции условных подледных осьминогов, обитателей подледных океанов небольших безатмосферных тел типа Европы или Энцелада.

Вот только там с солнечной энергией уже весьма туговато. А с радиацией на поверхности той же Европы - много "лучше", чем то, что могут длительно выдерживать те же дейнококки.

[Mercury127]

Не уж то немыслима миграция в подобном случае?

мыслима. для разума. для него вообще много чего мыслимо, ибо он умеет в сторонние источники концентрированной энергии, причем дикой мощности.
для неразумного же живого оргазнизма предел - мышечная энергия и мощность порядка единиц киловатт. этого недостаточно ни для выхода на орбиту, ни для схода с нее.

[Mercury127]

теоретически, есть вариант жизни и миграции макроорганизмов в плотном газопылевом диске/облаке (плотностью не меньше марсианской атмосферы)...
но:
- это уже не вакуум,
- из гравиямы все равно надо выбираться,
- такие диски долго не живут.

[vika vorobyeva]

А с радиацией на поверхности той же Европы - много "лучше", чем то, что могут длительно выдерживать те же дейнококки.

Зато в окрестностях Сатурна радиационный фон гораздо умереннее.
Берем Сатурн, помещаем на орбиту Цереры. Радиация терпимая, солнечного света еще хватает, под пленкой парниковый эффект. Мм?

[vika vorobyeva]

Вопрос чисто небесной механики.
А у таких ТЕСНЫХ двух небесных тел могут быть еще и свои луны?

Скорее всего, орбиты спутников в таких тесных системах долговременно неустойчивы. Косвенным свидетельством этого является отсутствие собственных спутников у любых спутников Солнечной системы.

Upd Еще одна возможная ниша – кольца планет-гигантов. Например, из вещества, аналогичного углистым хондритам. Там и вода (в скрытой форме), и органика. Есть что покушать и где размножиться.
Для этого нужна умеренная радиационная обстановка (т.е. легкая планета-гигант, а не массивный аналог Юпитера), низкая, но не слишком низкая температура – например, температурный режим пояса астероидов.

[Dayan]

Кстати. Вопрос чисто небесной механики.
А у таких ТЕСНЫХ двух небесных тел могут быть еще и свои луны?

Или тут всё слишком плотно и устойчивых орбит вокруг каждого из таких тел быть не может?

Если принять минимальную (m sin i) массу планеты GJ 1002 b как близкую к реальной, то при таких параметрах системы – масса родительской звезды 0.12 M⊙, масса планеты b = 1.08 M⊕, большая полуось орбиты 0.0457 а.е., или 6.84 млн км, – то радиус её сферы Хилла составит 142 тыс км, а зона устойчивых орбит 0.4 от радиуса Хилла – до 57 тыс км от центра планеты. Для планеты GJ 1002 c (её минимальная масса 1.36 M⊕, большая полуось 0.0738 а.е., т.е. 11.04 млн км) зона устойчивых орбит спутников составляет уже 99 тыс км.
Крупные спутники наподобие Луны длительно существовать у них не могут из-за приливной миграции, но мелкие навроде марсианских, или даже в сотни км размером, думаю могут.

Если вместо планеты с околоземной массой GJ 1002 b будет гигант с массой Юпитера, то зона устойчивых орбит составит 380 тыс км от планеты. Может что-то вроде нашей Луны протянет там довольно долго.

[alex_semenov]

для неразумного же живого оргазнизма предел - мышечная энергия и мощность порядка единиц киловатт. этого недостаточно ни для выхода на орбиту, ни для схода с нее.

Для схода - вы погорячились. Но вот с выхдом... да...
И вы ухватились по-сути за корень.
Сразу вспоминается Эрик Чейсон с его шкалой и подходом к измерению организованности материи.

Да, большая проблема - выход из гравитационной ямы.
Самостоятельно.
Либо природа должна научиться таки концентрировать (на семни?) чудовищные удельные мощности, "растения остающегося дома", либо пользоваться попутными процессами. Либо комбинация?
Метеоритная бомбардировка - самое очевидное решение. Но это эпизодически и у земель (которые могут держать плотную атмосферу) кажется, такое не проходит. Тут были расчеты, кажется, показывающие что никакая жизнь не выдержит путешествие на улетевшем в космос куске камня от столкновения. Нагрев, ударные волны (перегрузки). Жизнь марсианская - еще могла бы, но земная из нашей гравямы...
Но может есть другие лазейки?
Как насчет вспышек на самой звезде? Магнитное поле самой планеты? Какое-нибудь природное явление ПОМОГАЮЩЕЕ покинуть гравитационную яму?
Например... молнии...
Нет?

Кстати. В "Технокосм" описывается метод путешествия наноботов через космос. Кто-нибудь пробовал критиковать эту идею?

[Mercury127]

Для схода - вы погорячились.

обоснуйте.
или, по вашему, погасить ВТОРУЮ космическую до первой можно и на велосипеде?

[Dem]

Ну вот типичный пример - летание.
Уж насколько дорогое удовольствие для организма... Но мы имеем же птиц! И скажем, целые острова, заселенные по-сути можно сказать только птицами.

Современный самолёт тратит 20 грамм топлива на пассажирокилометр, автомобиль - порядка 50 грамм на км (но там до 4 мест). Т.е. я бы не сказал что летать сильно невыгоднее, особенно при плохом рельефе.

А паутинка - уже макроскопический объект, и вряд ли сможет войти в атмосферу без разрушения.

Где-то считали, если выбросить с МКС фольгу от шоколада - сгорит или нет. В общем, весьма неоднозначно вышло.

Я думаю, что открытый космос действительно может быть обширной экологической нишей для жизни. То, что земная жизнь туда еще не добралась – дело отчасти невезения, отчасти недостатка времени.

На самом деле - никто не исследовал.
Вон только недавно выяснили, что Марс всю свою орбиту пылью засрал. А может Земля точно также бактериями...