Обитаемая планета вокруг красного карлика?

[-Asket-]

Ага, просто выложил для информации, это свежее, препринт от 22 марта.

[Zhak RRR]

Новый результат HARPS Европейской Южной Обсерватории планеты поиска показывает, что каменистые планеты не намного больше, чем на Земле очень распространены в обитаемой зоны вокруг слабые красные звезды. Международная команда считает, что существуют десятки миллиардов таких планет в галактике Млечный Путь в одиночестве, и, вероятно, около ста в непосредственной близости от Солнца. Это первое прямое измерение частоты супер-Земли вокруг красных карликов, на которые приходится 80% звезд в Млечном Пути.

Это первые прямые оценки количества света планет, вращающихся вокруг красных карликов только что было объявлено на международной команды по наблюдениям с спектрограф HARPS на 3,6-метровом телескопе в Ла-Силла ESO в обсерватории в Чили [1] . Недавнее заявление ( eso1204 ), показывают, что планеты широко распространены в нашей галактике, использовали другой метод, который не чувствителен к важному классу экзопланет, расположенных в жилых зонах вокруг красных карликов.

Команда HARPS находится в поиске экзопланет, вращающихся вокруг наиболее распространенный вид звезды в Млечном Пути - красных карликов (также известный как карликов M [2] ). Эти звезды слабые и прохладно по сравнению с Солнцем, но очень часто и долговечны, и, следовательно, приходится 80% всех звезд Млечного Пути.

" Наши новые наблюдения с HARPS означает, что около 40% всех красных карликов есть супер-Земли орбитальных в жилой зоне, где жидкая вода может существовать на поверхности планеты ", говорит Ксавье Bonfils (КГИС, Обсерватория де наук де л "Univers-де-Гренобль, Франция), лидер команды. " Потому что красные карлики настолько часто - есть около 160 миллиардов из них в галактике Млечный Путь - это приводит нас к удивительному результату, что существуют десятки миллиардов из этих планет в нашей галактике один " .

Команда HARPS опрошенных тщательно отобранных образцов из 102 красных карликовых звезд в южном небе в течение шести лет. В общей сложности девять супер-Земель (планет с массой от одного до десяти раз больше Земли) были найдены, в том числе два внутри обитаемой зоны Gliese 581 ( eso0915 ) и Gliese 667 C соответственно. Астрономы смогли оценить, насколько тяжелым планет были и на каком расстоянии от своих звезд они орбиту.

Объединив все данные, в том числе наблюдения звезд, которые не имеют планеты, и, глядя на доли существующих планет, которые могут быть обнаружены, команда была в состоянии работать, как общее различные виды планеты вокруг красных карликов. Они обнаружили, что частота появления супер-Земли [3] в обитаемой зоне составляет 41% в диапазоне от 28% до 95%.

С другой стороны, более массивные планеты, похожие на Юпитер и Сатурн в нашей Солнечной системе, будут признаны редкими вокруг красных карликов. Менее 12% красных карликов должны иметь планет-гигантов (с массами от 100 до 1000 раз больше, чем Земля).

Поскольку существует много красных карликовых звезд вблизи Солнца новая оценка означает, что, вероятно, около ста супер-Землю планет в обитаемой зоны вокруг звезды в окрестностях Солнца на расстоянии менее 30 световых лет [4] .

«Обитаемой зоны вокруг красного карлика, где температура подходит для жидкой воды существовать на поверхности, гораздо ближе к звезде, чем Земля к Солнцу," говорит Стефан Удри (Женевской обсерватории и член команды) . «Но красные карлики, как известно, подлежит звездных извержений или ракеты, которые могут купаться планеты в рентгеновских лучей или ультрафиолетового излучения, и которые могут сделать жизнь там менее вероятно."

Одна из планет обнаружено в исследовании HARPS красных карликов является Gliese 667 Cc [5] . Это вторая планета в этой тройной звездной системы (см. eso0939 для первой) и, кажется, находится в непосредственной близости к центру обитаемой зоны. Несмотря на эту планету более чем в четыре раза тяжелее Земли это ближайшая к Земле близнец нашел до сих пор, и почти наверняка имеет благоприятные условия для существования жидкой воды на ее поверхности. Это уже второй супер-Землю планеты в обитаемой зоне красного карлика обнаружены в ходе этого обзора HARPS, после того, как Gliese 581d была объявлена ​​в 2007 году и подтвердила в 2009 году.

" Теперь мы знаем, что есть много супер-Земли вокруг ближайших красных карликов, мы должны определить несколько из них с использованием как HARPS и будущих инструментов. Некоторые из этих планет, как ожидается, пройдет в присутствии их родителей звезды, как они вращаются, - это открывает захватывающие возможности изучения атмосферы планеты и поиска признаков жизни " , заключает Ксавье Delfosse, еще один член команды.
http://www.eso.org/public/news/eso1214/

[vika vorobyeva]

Это первые прямые оценки количества света планет, вращающихся вокруг красных карликов только что было объявлено ...

Так статья в Архиве еще в ноябре прошлого года появилась:
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1111/1111.5019v2.pdf

[vsevolodson]

Новый результат HARPS Европейской Южной Обсерватории планеты поиска показывает, что каменистые планеты не намного больше, чем на Земле очень распространены в обитаемой зоны вокруг слабые красные звезды.

Я не понял этого предложения. Автор, согласуй падежи, пожалуйста.

[ВадимZero]

Кстати какую часть излучения красного карлика поглотитят парниковые газы? Если спектр у звезды сдвинут в инфрокрасную сторону, то по идее парниковые газы должны охлаждать поверхность планеты...

[Инопланетянин]

Зависит от спектра КК.
Только не охлаждать поверхность, а экранировать часть излучения и, соответственно, греть стратосферу.

[ВадимZero]

Только не охлаждать поверхность, а экранировать часть излучения

Разве одно не приводит к другому?
Я тут подумал..Если парниковые газы будут экранировать часть излучения, то как следствие геохимический цикл связывания СО2 не запуститься до тех пор когда температура поверхности не станет расти за счет неэкранированого излучения. Тоесть уровень парниковых газов будет явно выше в атмосфере планет красных карликов, чем на земле...

[Vavanzer]

  А как влияет концентрация углекислого газа на рост растений? Не компенсирует ее повышение нехватку света?  И какой миниум кислорода необходим для того чтоб растение не задохнулось?

[Инопланетянин]

Разве одно не приводит к другому?

Просто, надо точнее формулировать. Не охлаждение, а меньший нагрев.

Если парниковые газы будут экранировать часть излучения, то как следствие геохимический цикл связывания СО2 не запуститься до тех пор когда температура поверхности не станет расти за счет неэкранированого излучения.

Почему? Экранируется глубокая инфракрасная часть спектра, растениям она бесполезна. Или речь о плюсовых температурах у поверхности? Так у близкой к КК планеты этот фильтр просто выровняет спектр, обеспечив большую долю коротковолнового излучения при той же температуре.

[ВадимZero]

Или речь о плюсовых температурах у поверхности?

Верно именно о них. Думаю на таких планетах должен быть неизменный климат, без всяких там ледниковых периодов.

[AlexOrex]

  А как влияет концентрация углекислого газа на рост растений? Не компенсирует ее повышение нехватку света?  И какой миниум кислорода необходим для того чтоб растение не задохнулось?

Насколько помню времена, когда рыл эту тему, есть две группы растений: одна сильно реагирует на повышение содержания СО₂ и увеличивает скорость роста и плодовитость, другая слабо. Но в целом земные растения нынешней геологической эпохи до 1000-1200 частей на миллион (0,1-0,12% СО₂) будут только активнее расти (сейчас у нас 400 частей на миллион).
По поводу кислорода - ИМХО, до нуля. На Земле тоже когда-то не было атмосферного свободного кислорода - водоросли и папоротники наделали. Я когда-то придумывал растение, которое выделяет кислород в полости тела, и дышит им ночью (но у нас нет ночи у красного карлика). Зато оно может летать на пузырях кислорода в плотной углекислотной атмосфере, поднимаясь в более освещенные слои для улучшения фотосинтеза (периодически спускаясь к океану пофильтровать минеральные соли из воды).

Кстати, Вы опыт с освещением не проводили?

[vsevolodson]

Верно именно о них. Думаю на таких планетах должен быть неизменный климат, без всяких там ледниковых периодов.

Это вряд ли. Небольшого эксцентриситета, пятен звезды и либраций будет более чем достаточно для полной непредсказуемости погоды.

[ВадимZero]

пятен звезды

Да както забыл про про переменчивость светимости звезды. Возможно на таких планетах в один день льет дождь, другой идет снег. Но это все погода. Я же имел ввиду эволюционно значимые периоды климатических, изменений как на земле.

[vsevolodson]

Я же имел ввиду эволюционно значимые периоды климатических, изменений как на земле.

И? Дрейфа эксцентриситета, подзвёздной точки и прочих факторов также будет более чем достаточно.

[Zhak RRR]

В одном из последних исследований, посвящённых известной экзопланете Gliese 581 d, учёные выдвинули предположение, что она может быть обитаема. Эта сверхземля находится как раз на границе зоны Златовласки, благодаря чему на ней может присутствовать вода в жидком состоянии при соответствующих атмосферных условиях. Однако предыдущая работа исследователей основывалась на пространственном моделировании колонок гипотетических атмосфер на дневной стороне планеты. Чтобы лучше понять, какой может быть Gliese 581 d, предстояло провести трёхмерное моделирование. Та же команда учёных этим и занялась.
Новое исследование потребовалось в связи с возникшим подозрением, что Gliese 581 d подвержена приливному воздействию подобно Меркурию в нашей Солнечной системе. Если это так, то на планете одна из сторон должна быть постоянно затенена. Соответственно, температура на этой стороне значительно ниже, и газы, такие как CO2и H2O, более не могут оставаться в газообразном состоянии, а должны замерзать и превращаться в кристаллы льда. Так как поверхности этой стороны планеты никогда не касается солнечный свет, эти кристаллы никогда не тают и газы не высвобождаются обратно в атмосферу, лишая таким образом планету парниковых газов, необходимых для её обогрева, и провоцируя так называемый «атмосферный коллапс».
 
Для осуществления моделирования учёные предположили, что климат контролируется парниковым воздействием CO2и H2O – так, как это свойственно всем каменистым планетам Солнечной системы. Как и во время предыдущего исследования, они осуществили несколько итераций, во время каждой из которых изменяли показатели состава атмосферы и атмосферного давления. Предполагалось, что при давлении меньше 10 бар произойдёт коллапс либо на теневой стороне планеты, либо у полюсов. Вместо этого оказалось, что воздействие парниковых газов предотвратило замерзание атмосферы и стабилизировало её. Некоторое количество льда ещё оставалось в стабильных моделях, где небольшая часть CO2 замерзала в верхних слоях атмосферы, формируя облака подобно тому, как это происходит на Марсе. Однако конечный тепловой эффект составил около 12 °C.
 
В другие модели учёные добавили жидкие океаны, которые также должны были регулировать климат. Оказалось, что испарение воды из этих океанов также способствует потеплению, давая парниковый эффект, однако формирующиеся облака снижали общую температуру, так как увеличивали альбедо планеты, особенно в красной области спектра, соответствующей наибольшему количеству света от родительской звезды, красного карлика. Однако, как и для моделей без океанов, наивысшая точка давления для стабильной атмосферы составила около 10 бар. В связи с этим «превалировал эффект охлаждения с неизбежным последующим оледенением, сопровождаемым атмосферным коллапсом». При увеличении давления до более чем 20 бар дополнительное поглощение тепла из водяного пара значительно повысило температуру планеты до показателей, сравнимых с каменистыми планетами.
 
Вывод состоит в том, что Gliese 581 d потенциально обитаема. Возможность существования на поверхности воды заключена в «большом количестве возможных причин». В конечном счёте, все они зависят от точного состава и толщины атмосферного слоя. Вследствие того, что планета не проходит по диску звезды, спектральный анализ пропускаемого через атмосферу звёздного света становится невозможным. Тем не менее, учёные предполагают, что благодаря относительной близости Gliese 581 d к Земле с появлением в будущем нового поколения инструментов станет возможным наблюдение её спектра в инфракрасном диапазоне. Если результат будет соответствовать синтезированному для потенциально обитаемых планет спектру, это станет веским доводом в пользу гипотезы об обитаемости Gliese 581 d.
http://planetologia.ru/jekzoplanety/1623----gliese-581-d.html

[Инопланетянин]

Наверно, всё же не наивысшая, а наименьшая точка давления в 10 бар?

[ВадимZero]

И? Дрейфа эксцентриситета, подзвёздной точки и прочих факторов также будет более чем достаточно.

необоснованое утверждение...

[ВадимZero]

Если это так, то на планете одна из сторон должна быть постоянно затенена. Соответственно, температура на этой стороне значительно ниже, и газы, такие как CO2и H2O, более не могут оставаться в газообразном состоянии, а должны замерзать и превращаться в кристаллы льда.

Это уже обсуждалось в начале темы. Не какого вымораживания воды и углекислого газа не происходит, даже принизком давлении https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,71231.0.html

Предполагалось, что при давлении меньше 10 бар произойдёт коллапс либо на теневой стороне планеты, либо у полюсов.

10 бар это уже парник, с неизбежной потерей воды.

[Zhak RRR]

GJ 667C Такое ощущения обладая такой орбитой GJ 667C c
Расстояние в перицентре - 0.083 а.е.
Расстояние в апоцентре - 0.167 а.е. Зона Жизни 0,11 Астро Единиц, как 90 процентов тепла солнце получать она будет?! Все 150-95 процентов!! Перепады температур должны быть 50 градусов точно если тонкая Атмосфера если толстая то Это Венера номер 2! Раздули сенсацию на пустом месте!

[Zhak RRR]

Так же в Этой Системе высокие  эксцентриситет у двух планет этих, это говорит о том что их орбиты не стабильны, возможно там есть планета Гигант ещё которая их нарушает! Лучше думаю у Красных карликов Зону жизни переместить чуть дальше примерно 60-50 процентов тепла что бы супер земля получала. В любом случаи у Супер земли плотные Атмосферы! А то с нашей зоной жизни Венеры получаются одни!