A A A A Автор Тема: Жизнь вокруг переменной звезды  (Прочитано 931 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Andruha_TАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 11
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Andruha_T
Ахтунг, многабукав: тема оказалась чуть обширней, чем я думал.

Куда только в этом разделе жизнь не помещали! И вокруг оранжевых карликов, и вокруг жёлтых, и даже вокруг белых... Звёздам F класса ещё подсовывали. И везде (кроме, разве что, белых карликов, да и то не факт - до конца я тред ниасилил) зелёным человечкам удавалось пожить.
Давайте пойдём ещё дальше и подумаем, а возможна ли наша родная (ну или не совсем родная :)) углеродная жизнь в системе переменной звезды? (Подобных тредов вроде не было, ну или я проморгал).

Диапазон звёзд ограничим классами от F до M, очевидно на главной последовательности. Весь гигантский и сверхгигантский пульсирующий ужас по типу Миры, цефеид, медленных полуправильных и неправильных переменных отпадает сразу же. Туда же уходят и переменные ранних классов, и почти вся полоса нестабильности.

Что же у нас остаётся? Во-первых, затменные переменные звёзды, то есть двойные. В широкой двойной планета будет испытывать гравитационное влияние второй звезды и некоторую прибавку к освещённости (зависит от расстояния до звезды); в тесной двойной планета будет вместе с прочими сторонними наблюдателями периодически любоваться затмениями, когда одна звезда закрывает другую.
Во-вторых, всё ещё есть кусок полосы нестабильности на классе F (и даже немного на G). Здесь сидят переменные типа дельты Щита: блеск меняют регулярно и шустро, период - не более несколько часов, а вот амплитуда... не очень большая, сотые (в лучшем случае - десятые, vsx называет максимум в 0.9m) доли звёздной величины. У звёзд типа дельты Щита имеются ещё коллеги из субкарликов - звёзды типа SX Феникса (или, как их звал Цесевич, карликовые цефеиды), отличающиеся от них принадлежностью к собственно субкарликам.
В-третьих, то, что vsx зовёт IB, INB, ISB, INSB и т.д., эруптивные неправильные переменные классов F-M. Но в основном они - молодые звёзды/протозвёзды (если не написано, что они "плохо изучены").
В-четвёртых - переменные звёзды, поверхность которых излучает неравномерно. Со стороны класса F - это "магнитные переменные" типа α2 Гончих Псов, со стороны классов K и M - это звёзды типа BY Дракона. У первых - сильные магнитные поля в тысячи и десятки тысяч гауссов, которые приводят к неоднородной светимости поверхности звезды, у вторых - пятна и хромосферная активность, которая иногда перерастает в повод записать звезду во вспыхивающие переменные типа UV Кита.
Ну и в-пятых(хотя я бы это назвал 1б) - катаклизмические и рентгеновские двойные. В первом случае - поляры и "пропеллеры" с системой из белого карлика и красного/оранжевого карлика, всевозможные новые (без комментариев) и сверхновые типа Ia (помянем), во втором - системы со звездой ГП и компактным объектом(тоже, в принципе, без комментариев).
Больше ничего подходящего вроде как нет.

Итак, какие же у нас в итоге проблемы:

1. Собственно, сюда относятся все проблемы, связанные с жизнью в системе двойной звезды.
Для широкой двойной - это влияние второй компоненты. В основном, конечно, гравитационное - порасшвыривает все кометы и карликовые планеты из аналога рассеянного диска/пояса Койпера и вызовет вековые колебания элементов орбиты, а там и циклы Миланковича с оледенениями и потеплениями. Но ничего критичного для жизни нет.
В тесной двойной всё становится интереснее. Мало того, что там есть затмения, на несколько часов значительно снижающие освещённость планеты (в принципе, можно рассматривать это как внеплановые сумерки), так ещё и орбиты планет двойная довольно сильно шатает. Но жить тоже можно (вообще, одним из объяснений климата Вестероса из "Игры престолов" предлагают именно двойную звезду)
1б. Здесь к проблемам тесной двойной добавляется ещё и происхождение компактного объекта (что обычно уничтожает биосферу, так что она должна сформироваться заново, причём на выжженной планете. И это только формирование белого карлика, для нейтронки и ЧД планете нужно сначала образоваться вокруг голубой звезды ГП), и рентгеновское излучение, и термоядерные бабахи на карлике/в диске с расширяющимися оболочками. В общем 0/10, не советую.
2. Итак, теперь у нас солнышко одиночное, но зато пульсирующее. Освещённость растёт на... зависит от конкретной переменной, может на 5% (это примерно соответствует амплитуде 0.05m), может на 20% (амплитуда примерно 0.2m)и возвращается к исходному значению, всё это с периодом до 4-5 часов. Сможет ли атмосфера по типу земной достаточно сгладить перепады температуры из-за освещённости, если зелёным человечкам повезёт иметь в качестве солнца высокоамплитудную дельту Щита (от 0.15m) или вообще карликовую цефеиду с амплитудой под 0.3m?
Ну и добавляется проблема относительно небольшой продолжительности жизни звёзд F-класса, на несколько миллиардов лет меньше нашего Солнца.
3. Звёздные бабахи плохо сочетаются с жизнепригодными планетами. Да и даже если там не бабахи, амплитуда в несколько звёздных величин означает, что планета будет напоминать более хардкорную версию Вестероса. Ну и в конце-концов, это молодые системы, жизнь там попросту ещё не зародилась.
4. Начнём с магнитных переменных. Не сильно ли отразится здоровенное магнитное поле звезды на планете и её обитателях? А касаемо переменности, амплитуды у них примерно как у звёзд типа дельты Щита (не более десятых долей звёздной величины), однако периоды измеряются в днях и связаны с вращением звезды вокруг её оси. То же самое верно для звёзд типа BY Дракона, причём орбитальный период планеты может оказаться близким к периоду вращения звезды вокруг оси, и тогда колебания яркости будут очень сильно влиять на планетарный климат. Переживут ли многоклеточные подобный экспириенс?

Короче: вокруг каких переменных могут жить маленькие зелёные человечки?
« Последнее редактирование: 19 Июл 2023 [22:31:32] от Andruha_T »

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 501
  • Благодарностей: 187
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Жизнь вокруг переменной звезды
« Ответ #1 : 19 Июл 2023 [23:20:06] »
Что же у нас остаётся? Во-первых, затменные переменные звёзды, то есть двойные. В широкой двойной планета будет испытывать гравитационное влияние второй звезды и некоторую прибавку к освещённости (зависит от расстояния до звезды); в тесной двойной планета будет вместе с прочими сторонними наблюдателями периодически любоваться затмениями, когда одна звезда закрывает другую.
В широкой двойной планет не будет. Только если в очень широкой (ну скажем Альфа Кентавра AB, у одного из компонентов - это как до Урана), но там прибавка к освещённости (точнее изменение, хотя наверняка красиво, впрочем тамошним астрономам ночи наверняка не понравятся) будет минимальной. Тесные двойные - не обязательно затмения, планета не обязана быть в той же плоскости. И если таки попадёт, полагаю тоже ничего страшного, кратковременные и частые сумерки не повредят (при надлежащем расстоянии до планеты).

Всё что касается переменных пульсирующих, по-моему это класс A (и не субкарлики вовсе), все приведённые Вами примеры. Может что-то подобное у класса M и даже K может быть, но там свои особенности.
Carthago restituenda est

Оффлайн Andruha_TАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 11
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Andruha_T
Re: Жизнь вокруг переменной звезды
« Ответ #2 : 19 Июл 2023 [23:42:02] »
Всё что касается переменных пульсирующих, по-моему это класс A (и не субкарлики вовсе), все приведённые Вами примеры.
В описании типов переменных звёзд звёзды типа дельты Щита отправляют в классы A0-F5, хотя поиск выдаёт и зверей из класса G. А что насчёт субкарликов, так они тоже умеют пульсировать. Правда, у них металличность меньше, и живут они не так долго
« Последнее редактирование: 19 Июл 2023 [23:57:48] от Andruha_T »

Оффлайн Andruha_TАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 11
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Andruha_T
Загадка от Жака Фреско
« Ответ #3 : 21 Июл 2023 [11:16:18] »
В итоге, особо никаких препятствий для жизни у переменных 1, 2 и 4 нет. Но есть ещё нюанс - длительность переменности.

1. В двойной звезде затмения никуда не денутся (если только наблюдатель не уйдёт далеко из плоскости орбит двойной) до тех пор, пока обе звезды на месте. А не на местах они могут оказаться, если:
а) Одна из звёзд в конце-концов помре. Ждать этого придётся долго, а в случае с тесной двойной будут ещё и свои приколы с перетеканиями вещества от одной звезды к другой.
б) Одна из звёзд куда-то денется. Куда-то деться она может только если через систему пролетит другая звезда/компактный объект, но жизни может настать кирдык, если её закидать объектами из кометного облака и рассеянного диска. А если система ещё и тесная...
в) Звёзды сольются. Если у нас планета S-типа, то жизни очень не повезло, если P-типа, то... Есть вот такие затменные переменные, где компоненты расположены очень близко друг к другу; среди них имеются и кандидаты на слияние. Есть и мысли по поводу того, к чему приводит слияние тесной двойной. Здесь вопрос в том, переживёт ли жизнь (или хотя бы планета) расширение газовой оболочки.
В общем, двойные - довольно надёжные переменные.
2. А вот по поводу звёзд типа дельты Щита и карликовых цефеид у меня нет данных, сколько длится их переменность и когда начинается. У цефеид, RR Лиры и им подобным это явление относительно скоротечное, поскольку они не задерживаются в полосе нестабильности надолго. Но звёзды главной последовательности сидят там очень долго.
4. С магнитными переменными вопрос в целом тот же: когда они начинают менять яркость таким образом и сколько это длится. А с красными и оранжевыми карликами я вычитал из соответствующего треда, что BY Дракона и вспыхивающие - это молодые звёзды, которые, однако, могут заниматься подобным несколько миллиардов лет

Оффлайн Andruha_TАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 11
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Andruha_T
Re: Жизнь вокруг переменной звезды
« Ответ #4 : 23 Июл 2023 [21:03:58] »
В широкой двойной планет не будет. Только если в очень широкой (ну скажем Альфа Кентавра AB, у одного из компонентов - это как до Урана), но там прибавка к освещённости (точнее изменение, хотя наверняка красиво, впрочем тамошним астрономам ночи наверняка не понравятся) будет минимальной.

Кстати, не всегда. Вот у нас в начале имеется широкая (между компонентами около сотни а.е.) двойная со звёздами разных масс, одна чуть легче Солнца, другая чуть тяжелее (в 1.2 - 1.3 раза). Первая пусть будет оранжевым карликом, вторая - звезда класса F. У обеих есть протопланетные диски, формируются планеты. И пока у оранжевого карлика на планете появляется жизнь (пусть, как у Земли, за 4-5 миллиардов лет), его компаньон эволюционирует быстрее, сходит с главной последовательности и превращается в красного гиганта, раздуваясь и становясь в сотни раз ярче. И на небе планеты красного карлика ослепительно яркая звёздочка в течение миллионов лет превращается во второе, тусклое солнце с размытым, но различимым диском. Освещённость из-за этого подскакивает на несколько процентов, причём ещё и меняется из-за переменности красного гиганта.

Но, если не ошибаюсь, на паре-тройке сотен светимостей Солнца он не останавливается и в конце может раскочегариться до нескольких тысяч. Не изжарит ли он планету? Да и переживёт ли биосфера рост освещённости хотя бы на 5-7%?
« Последнее редактирование: 23 Июл 2023 [21:39:53] от Andruha_T »

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 501
  • Благодарностей: 187
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Жизнь вокруг переменной звезды
« Ответ #5 : 23 Июл 2023 [22:31:06] »
Но, если не ошибаюсь, на паре-тройке сотен светимостей Солнца он не останавливается и в конце может раскочегариться до нескольких тысяч. Не изжарит ли он планету? Да и переживёт ли биосфера рост освещённости хотя бы на 5-7%?
5-7% вряд ли. Хотя для современной Земли может и хватит. Солнце же повышает свою светимость на 10% каждый миллиард лет. Где предел? Но когда звезда класса F (а сколько она вообще проживёт, 2 или 5 миллиардов лет? Подзабыл, наверное F0V и где-то F8V как раз в этом диапазоне, подсмотрите в инете сами) сбросит оболочку и превратится в белый карлик, на 100 а.е. вряд ли что выживет (но опять же надо разбираться).

p.s. Всё это так или иначе довольно экзотические случаи. Солнце хоть и называют жёлтым карликом, только 6% звёзд ярче. Это не значит что статистика обитаемости будет крутиться где-то в классе К. Но звёзды ярче Солнца, и всякие одиночные переменные (и даже просто двойные с планетами) - статистически экзотика.
« Последнее редактирование: 23 Июл 2023 [22:38:35] от Klapaucius »
Carthago restituenda est

Оффлайн Инопланетянин

  • *****
  • Сообщений: 11 699
  • Благодарностей: 644
    • Сообщения от Инопланетянин
Re: Жизнь вокруг переменной звезды
« Ответ #6 : 26 Июл 2023 [19:10:57] »
В широкой двойной планет не будет.
Почему? Не зафиксировано или есть теоретическое обоснование?
Только если в очень широкой (ну скажем Альфа Кентавра AB, у одного из компонентов - это как до Урана)
Это не такая уж широкая двойная. Широкая - это 2000 - 5000 а.е.