Возможность жизни на возможных планетах Кеплера

[Dayan]

Вынес в отдельную тему (совершенно случайно ) вопрос о землеподобных планетах. Именно землеподобных, и возможности жизни на них. Насколько существенными могут быть сходства и различия Земли и планеты в обитаемой зоне? Хотелось бы сразу исключить гиганты и нептуны потому, что есть уже много таких тем.
Узнать мнение участников - все, что они думают о будущих открытиях Кеплера, и не только его...

На вопрос голосования - я ответил второй вариант. Считаю, что жизнь довольно распространена во Вселенной, а вот разумная - несколько менее. Поэтому, думаю, что на обнаруженной Кеплером планете, шансов обнаружить разумную жизнь гораздо меньше, чем просто любые растительно-животные биосферы хотя бы на одной из открытых им землеподобных планет.

[Foma]

Насколько существенными могут быть сходства и различия Земли и планеты в обитаемой зоне?

Посмотрите на Венеру и Землю - ни по какому базовому параметру они не отличаются более чем на 20%, а условия жизни на них абсолютно различны. Примерно то же можно сказать и про Марс и я думаю, что характерной особенностью землеподобных планет является именно широчайший диапазон условий, которые могут реализоваться на их поверхности. Вероятно планеты Кеплера еще более расширят наши представления о том, что есть "землеподобная" планета; примерно как это случилось со скучным понятием "спутник планеты-гиганта" после исследований лун Юпитера и Сатурна. Именно это многообразие позволяет надеяться на открытия если не жизни, то совершенно новых экосфер, которые позволят пересмотреть наши понятия об условиях существования этой жизни (в том числе и разумной).

[Dayan]

Прежде всего - спасибо за ответ!
В моем понимании "землеподобная" планета - это планета не просто в зоне обитания, но и с материками, жидкими океанами (разных %-ных площадей), довольно плотной атмосферой (правда не обязательно кислородо-насыщенной), ну, вот что-то типа этого:

А, Венера, Марс, Меркурий, и некоторые экзопланеты - твердые планеты земной группы. Но, соглашусь с Вами, что понятие "землеподобная" гораздо шире!

[Александр Репной]

Поддерживаю. Проголосовал за первый вариант. Думаю есть такая жизнь во Вселенной.
Надеюсь,что в скором будующем мы узнаем.
Время покажет...

[arduan]

  Практически, никаких пригодных для жизни планет,"Кеплер"не обнаружит Вот, через 4 года,еще вспомните мои слова...

[Dayan]

  Практически, никаких пригодных для жизни планет,"Кеплер"не обнаружит Вот, через 4 года,еще вспомните мои слова...

Пригодную планету хотя бы одну - да откроет! Но вот вопрос: насколько вероятна там жизнь остается непонятным.

[vagabond]

Ну да, наверное не очень корректно. В том смысле, что планеты, которые откроет Кеплер, ничем не отличаются от любых других, кроме "удобства" их орбит, дающим возможность землянам открывать их транзитным способом. А раз так, то ничто не мешает там найтись любым формам жизни. Вопрос только в вероятности. Поскольку планет будет немного, то и вероятность невелика. Т.е. первый вариант он вроде как очевиден.

[vagabond]

Во ... пока отвечал на пост Dayan, пост исчез.

[Dayan]

Ну да, наверное не очень корректно. В том смысле, что планеты, которые откроет Кеплер, ничем не отличаются от любых других, кроме "удобства" их орбит, дающим возможность землянам открывать их транзитным способом. А раз так, то ничто не мешает там найтись любым формам жизни. Вопрос только в вероятности. Поскольку планет будет немного, то и вероятность невелика. Т.е. первый вариант он вроде как очевиден.

Да, так и есть. Заметьте, в другом разделе астрофорума, где про SETI, про жизнь на гигантах, и т.п. тоже в голосованиях мало, или нет ответов, что жизнь кроме земной нигде не возможна! А это радует, правда некоторые яростно настаивают на том, что все инопланетные цивилизации - только и мечтают поработить Землю, но все же считают, что жизнь есть!

[Dayan]

Во ... пока отвечал на пост Dayan, пост исчез.

Да, я решил, что не стоит народ так напрягать. Но, спасибо за ответ!

[Pilgrim]

   Ответил "планеты типа Земли не найдут". Подразумевая под "типа" не только размер, но и физические условия.
   Потому что вероятность обнаружения прямо пропорциональна видимому, с той планеты, угловому размеру звезды (он равен ширине "пояса", из которого будет видно прохождение планеты по диску звезды), а также обратно пропорциональна квадрату диаметра звезды (Процент покрываемой площади, при фиксированном "земном" размере планеты). Плюс веротность покрытия в момент наблюдения зависит от частоты покрытий, т.е. периода обращения.
   Таким образом 99.9% потенциально "открывабельных" планет размером с Землю, будут открыты возле карликов, на малых орбитах с коротким периодом обращения. А значит испытывать сильные приливные воздействия (велик градиент грав. поля по сравнению с р-ром планеты), и будут обращены к звезде одной стороной.  Возможно там и будет "полоса, теоретически условно-пригодная для жизни", но не для её зарождения. Никаких океанов, разве что лёд на тёмной стороне.
   Такого уродца Землеподобной планетой точно не назовёшь.

    Заметьте, что НАСА в контексте миссии Кеплера говорят не о "землеподобных", а о "размером с Землю"(Earth sized). И если таких откроют с полсотни, как планируется - то почти наверняка среди них все будут короткопериодические, повёрнутые одной стороной к звезде-карлику.
   Я не говорю что настоящие земле-подобные планеты очень большая редкость, этого мы ещё не знаем. Просто в данном проекте сыграет роль наблюдательная селекция.

[Booben]

Простите за леность (не хочу в гугле копаться)
Напомните мне пожалуйста, что за Кеплер и как искать собрался?
Просто в двух словах и пару ссылочек.
Большое вам спасибо.

[Виктор Хорошев]

Кеплер-это телескоп для поиска планет транзитным методом. Он будет непрерывно измерять яркости 100 000 звезд одновременно. Если перед одной из них пройдет вращающаяся вокруг нее планета, она частично затмит звезду, и Кеплер это временное уменьшение яркости ("транзит") обнаружит. Если это повторится три раза или больше через равные промежутки времени, то это точно транзиты. Время между ними-период планеты. По силе ("глубине") транзита можно узнать диаметр планеты. Кеплер может зарегистрировать изменение яркости звезды на 0.002 % ! В результате можно обнаружить планеты с размерами не только Земли, но и Марса. Земная атмосфера не позволяет добиться такой точности на наземных телескопах. Поэтому Кеплер запущен в космос. Чтобы его ориентации не мешало притяжение Земли, он запущен на орбиту вокруг Солнца и будет медленно отдаляться от Земли. Чтобы обнаружить три транзита планеты, надо наблюдать в течение трех ее периодов. У обитаемой планеты период где-то год - поэтому, чтобы ее найти, надо наблюдать три года. Поэтому Кеплер будет изучать одни и те же звезды 3.5 лет с возможностью продления до 6 лет. Большинство планет не дают транзитов, поэтому, чтобы найти достаточно планет, Кеплер будет исследовать 100 000 звезд.
Сайт проекта: http://www.kepler.arc.nasa.gov/

[Booben]

А с каких соображений вывод, что у обитаемой планеты период вращения равен один год?
А если звезда чуть больше а планета чуть дальше - уже будет не год (а больше), не так ли?
А если скорость "транзита" аланеты больше?
Что-то с трудом верится, что у всех обитаемых планет одинаковое время транзита...

[Pilgrim]

А с каких соображений вывод, что у обитаемой планеты период вращения равен один год?

Один _планетарный_год_, а не "наш". То есть планета повёрнута к звезде одной стороной (как Луна к Земле и многие уже открытые экзопланеты).

Дело в том, что приливные силы зависят от размера планеты (в нашем случае мы рассматриваем близкие по размеру к земле), и от градиента гравитационного поля звезды. То есть разности силы притяжения для точки планеты обращённой к звезде (где звезда в зените) и противоположной точки.

Из-за особенностей метода наблюдения (чем ближе планета к звезде, тем шире "полоса направлений", с которых можно наблюдать покрытия), открываются в первую очередь планеты, очень близкие к своей звезде.

А так как мы рассматриваем планеты, находящиеся "в зелёной зоне", то есть не сильно раскалённые, то звезда должна быть не очень большой и горячей - отсюда карлики. Плюс не очень большой по причине относительной площади покрываемого участка.

[Booben]

ок дошло,
то есть у боьших звёзд планеты далеко будут и пока мыы их просто не в состоянии увидеть, у карликов они близко, что позволяет их обнаружить, а в зелёной зоне ищем земного типа понял спс

[Dayan]

Вот смотрите. Кеплер будет искать вообще любые затеняющие свои звезды планеты. Тут есть несколько аспектов:
1) Короткопериодические, средне- и долго- периодические, и третьи - за время наблюдения Кеплера затмевающие всего один-единственный раз.
2) Глубина затмения (Например, для звезды с солнечным радиусом: у гигантов ~ 1% падения светимости звезды, у нептунов ~ 0.05-0.5% падения блеска, у земель ~ 0.001-0.03%) первоначально не совсем точно определяет тип планеты: гигант (юпитер), нептун, твердая планета.
3) Тип звезды, определяется по ее спектру - A, F, G, K, M главной последовательности (ГП), влияет на глубину затмения, а следовательно, определение типа планеты. Но, помимо звезд ГП могут быть звезды субгиганты, гиганты, субкарлики, коричневые карлики (КК).
4) Величина лучевой скорости звезды, также определяемая по спектру, дает представление, вкупе с частотой затмений, о массе планеты. Если отклонение звезды "чрезмерно сильно" - значит на орбите обращается КК, или звезда-белый карлик, имитирующие затмение планет. Если "заметно" - планета гигант, если "слабо" - нептун, совсем "на пределе чувствительности приборов станции" - вероятно, планета твердого типа.
И все это вмете определяет массу, размер планеты, размер ее орбыты, и величину эффективной температуры на планете.

[Виктор Хорошев]

А с каких соображений вывод, что у обитаемой планеты период вращения равен один год?

Планету в зеленой зоне легче обнаружить у красного карлика, но она будет обращена к звезде одной стороной - там будет вечный день, а на обратной вечная ночь. Это может вызвать сильные температурные контрасты. Поэтому имеет смысл поискать точные копии Земли - у солнцеподобных звезд на орбите размером с земную. Тогда период будет 1 земной год.

[Dayan]

А с каких соображений вывод, что у обитаемой планеты период вращения равен один год?

Планету в зеленой зоне легче обнаружить у красного карлика, но она будет обращена к звезде одной стороной - там будет вечный день, а на обратной вечная ночь. Это может вызвать сильные температурные контрасты. Поэтому имеет смысл поискать точные копии Земли - у солнцеподобных звезд на орбите размером с земную. Тогда период будет 1 земной год.

Да, у желтых карликов ГП период обращения землеподобной планеты составит 0.5-2 года. Наше Солнце - звезда типичный желтый карлик, и поэтому усредняем для Солнца. Есть желтые карлики со светимостями 0.5-1.5 солнечной G0-G9.
Еще вполне хорошими условиями могут обладать звезды карлики спектральных классов K0-K4 со светимостями 0.4-0.1 солнечной. А также F7-F9 со светимостями 1.5-3 светимости Солнца.
И, соответственно, планета с похожей на земную освещенностью, будет иметь размер орбиты, зависящий от мощности светимости звезды, а период зависит от массы звезды и радиуса орбиты планеты.
А у оранжевых звезд ГП поздних подклассов и красных звезд ГП планеты, как было уже сказано, будут приливно заперты. Для более ярких, чем звезды F7, есть другая проблема - такие массивные и яркие звезды долго не живут.
Правда есть варианты - обитаемая зона будет шире вокруг тесной двойной звезды.

[Pilgrim]

Правда есть варианты - обитаемая зона будет шире вокруг тесной двойной звезды.

Но вокруг тесных двойных не может быть стабильных орбит. Разве что ОЧЕНЬ отдалённые, настолько, что возмущения орбит вторым компонентом будут пренебрежимо малы (наверняка, далеко за пределами "зелёной зоны").