Самые долгоживущие в зоне обитаемости планеты и их звезды (коридор благоприятств

[Алекс636363]

Какие характеристики планет и звезд могут затормозить сваливание климата на планете в состояние, малопригодное для продолжительного существования развитой землеподобной жизни?
Вот основные возможные факторы, кроме изначально благоприятного расположения планеты в условной зоне обитаемости.
1.   Масса звезды и определяемая в основном этим фактором скорость ее термоядерной эволюции.
2.   Масса планеты и коррелирующие с этим фактором масса ее атмосферы и темпы диссипации.
Не будем принимать пока что во внимание вспышечную активность звезды и сдувание атмосферы, особенности химсостава. Пусть звезда будет «хорошая» в  этом плане. Хотя дополнительно это можно рассмотреть.
Тогда у нас есть шесть основных вариантов для определения «коридора благоприятствования»: планеты с массой больше, меньше земной и с равной ей массой и те же планеты у оранжевого карлика.
Могу ошибаться, но легкая суперземля (около 1,5-2 массы Земли) будет, скорее всего, иметь очень устойчивый климат - 10, 20 и даже 40 миллиардов лет при условии сохранения какой-то геологической активности в случае расположения у оранжевого карлика и тенденцию к венеризации в случае солнцеподобной звезды, если только ее не отодвинуть на дальний край зоны обитаемости. Миниземля с большой вероятностью бесповоротно замерзнет у любой из этих звезд за пару-тройку миллиардов лет. Правда, потом оттает, но ненадолго и довольно скоро претерпит венеризацию при схождении звезды с главной последовательности. Земной вариант нам известен и… недолговечен. Жизнь фактически успела развиться в высшие формы, еле уложившись в отведённое время. У оранжевого карлика планета с массой Земли за 4-5 миллиардов лет уже бы замерзла из-за потерь атмосферы, снижения приповерхностного давления и падения температуры вследствие этого.
То есть вроде бы выходит следующее: приемлемый диапазон масс планет смещается в сторону увеличения с уменьшением массы звезды и, скорее всего, становится немного шире. То есть легкая суперземля у оранжевого карлика – оптимальное место для долгого и устойчивого развития жизни. Тяжелые суперземли, скорее всего, имеют глобальный океан, да и вообще океаниды, наверное, встречаются в десятки и сотни раз чаще, чем планета типа Земли, имеющая и сушу, и океаны.
 Предлагаю «расширить и углубить», обсудить или определить другие приемлемые варианты существования коридора благоприятствования уже с учётом химсостава звезды и других факторов.

[Goodricke]

Оранжевый карлик? Почти как красный карлик.  Похоже, что темы уже обсуждались и не один раз.

[Алекс636363]

Красный карлик - это красный карлик. Речь здесь совсем не про это.

[Klapaucius]

Могу ошибаться, но легкая суперземля (около 1,5-2 массы Земли) будет, скорее всего, иметь очень устойчивый климат - 10, 20 и даже 40 миллиардов лет при условии сохранения какой-то геологической активности в случае расположения у оранжевого карлика

20-40 миллиардов всё же не оранжевый а красный карлик. Но тоже могу ошибаться. И 1,5-2 массы Земли imho всё же суши не будет. Но на это нужна наблюдательная статистика, а не только модели "британских учёных".

Земной вариант нам известен и… недолговечен. Жизнь фактически успела развиться в высшие формы, еле уложившись в отведённое время. У оранжевого карлика планета с массой Земли за 4-5 миллиардов лет уже бы замерзла из-за потерь атмосферы, снижения приповерхностного давления и падения температуры вследствие этого.

С чего бы? Из-за близости к звезде? Нет, много раз обсуждали. Всё же imho наше Солнышко близко к верхнему пределу для жизни,а  вот где нижний предел (Тау Кита, 61 Лебедя, или красные карлики, условно Проксима Кентавра C) неизвестно. По-моему Тау Кита (не конкретно она, а вообще) оптимальный вариант, по всем параметрам.

[Olweg]

У оранжевого карлика планета с массой Земли за 4-5 миллиардов лет уже бы замерзла из-за потерь атмосферы, снижения приповерхностного давления и падения температуры вследствие этого.

Почему?

[Павел Васильев]

Вот основные возможные факторы, кроме изначально благоприятного расположения планеты в условной зоне обитаемости.
1.   Масса звезды и определяемая в основном этим фактором скорость ее термоядерной эволюции.
2.   Масса планеты и коррелирующие с этим фактором масса ее атмосферы и темпы диссипации.

Такие упрощённые зависимости обитаемости (длительности эволюции биосферы) от массы звезды и массы планеты вполне возможны при наборе достаточной статистики, хотя мало что смогут прояснить и выявить устойчивые закономерности.  Рассматривать надо группы основных спектральных классов звёзд главной последовательности с землеподобными литосферами и суперземлями в обитаемых зонах. Очевидно, что с учётом имеющихся уже данных по экзопланетам, наилучшими кандидатами на длительную стабильную биосферу должны иметь землеподобные планеты звёзд классов GKM. Статистика по всей галактике конечно будет получена не скоро, но всё же природа и параметры экзосистем подсказывают, что вероятнее всего наиболее благоприятным классом звёзд для долгоиграющей жизни является класс K с землями и слегка суперземлями, у которых может быть достаточно продолжительный период пребывания в стадии океаниды с тёплой гидросферой.   

[EmperioAf]

2.   Масса планеты и коррелирующие с этим фактором масса ее атмосферы и темпы диссипации.

На самом деле планеты устроены гораздо сложнее чем звёзды. И поэтому для серьёзного обсуждения, у вас в этом пункте должно быть ещё примерно 10-30 подпунктов

[Инопланетянин]

20-40 миллиардов всё же не оранжевый а красный карлик.

Насколько я знаю, 24 млрд. это оранжевый карлик. Так что в нижний предел они попадают.

Почему?

Разбиралось в профильной теме. Из-за вспышек атмосфера сдирается.

[Olweg]

У оранжевого карлика? Вы не путаете с красными?

[Инопланетянин]

Нет, 24 млрд. самые маленькие должны выдерживать. А красные триллионы будут жить и ничего.

[Olweg]

Я имею в виду - вспышки. А так да, если оценить время жизни, поделив массу на светимость, то у Эпсилон Эридана, например, получается как раз 24 млрд. лет, а у 61 Лебедя A и B - 45 и 75 млрд. лет, соответственно (конечно, это очень приближённые оценки).

[paxan96]

Оранжевые карлики в ярких подклассах. Меньше, уже опасны вспышки и приливной захват.
Что касается самой планеты, то суперземля, но процентов на 50-60 масивнее земли.

[Инопланетянин]

Я имею в виду - вспышки.

Да, действительно. Перепутал красные с оранжевыми.

[Алекс636363]

С чего бы? Из-за близости к звезде? Нет, много раз обсуждали. Всё же imho наше Солнышко близко к верхнему пределу для жизни,а  вот где нижний предел (Тау Кита, 61 Лебедя, или красные карлики, условно Проксима Кентавра C) неизвестно. По-моему Тау Кита (не конкретно она, а вообще) оптимальный вариант, по всем параметрам.

Земля потеряла большую часть своей вторичной атмосферы и всю первичную. Временной порядок сохранения атмосферы типичной земли - миллиард лет. Воде бы в е раз за период порядка миллиардов лет.Где-то читал про скорость диссипации. У Струве, кажется.

[Алекс636363]

Оранжевые карлики в ярких подклассах. Меньше, уже опасны вспышки и приливной захват

А почему такие опасения по поводу приливного захвата? По мне так это гарантия наиустойчивого климата. При всех событиях (плавное изменение светимости звезды, давления атмосферы, вулканические события и так далее)) кольцевая зона приемлемых температур просто будет сдвигаться туда-сюда от подсолнечной точки. Для подобия Земли как-то подсчитывал оценочно лет 10-15 назад, зона комфорта на планете будет располагаться где-то в районе 5-10 градусов от терминатора.
Кстати, тоже интересно, где здесь границы устойчивости  относительно сваливания в снежок или перехода зоны комфорта за терминатор (без света, следовательно, без фотосинтеза, если нет звезды-компаньона, подсвечивающей ночную сторону).

[paxan96]

При приливном захвате есть риск, что атмосфера по сути вся сконденсируется на ночной стороне.