Обитаемая планета вокруг красного карлика?

[vsevolodson]

Вот тут подумалось. Каталог планет на http://nsted.ipac.caltech.edu выдаёт 64 записи с периодом менее 100 суток и эксцентриситетом более 0,2. Т.е. высокий эксцентриситет в случае близкой к звезде планеты не так уж и редок. Это означает что амплитуда либрации планет у КК в обитаемой зоне может быть очень велика, либо спин-орбитального резонанса не будет вообще (особенно если поблизости есть другие планеты - плотно упакованные системы весьма распространены, причём, судя по всему, и у КК).

[Проходящий Кот]

Большой эксцентриситет ---- один из косвенных признаков многопланетия........

[Unicum]

У большинства красных карликов вращение планет вокруг оси в зоне жизни будет синхронным. На одной стороне планеты - вечный день (именно эта сторона и будет обитаемой), а на другой - вечная ночь. А если ещё и спутников нет (большие или близкие спутники можно увидеть и днём)... Однако рано или поздно возникнет потребность в определении времени. Но как ориентироваться, если картина неизменная?
Разве что звёздное небо вращается, но это на необитаемой ночной стороне. Возможно, когда-нибудь на ночную сторону отправится экспедиция. Конечно, в скафандрах, иначе кердык: мороз-то сильнее антарктического будет. Определить самую яркую звезду, время между 2 её восходами (это и будут сутки, а заодно и год). А время её нахождения на небесном меридиане над серединой ночной стороны - это и будет полдень (или полночь - уж как удобнее). Впрочем, вряд ли полезут так далеко, уж лучше определить время нахождения на нбесном меридиане на противоположных краях ночной стороны и вычислить среднее арифметическое. Да, возможно, на краях ночной стороны будут построены обсерватории. Астрономам находиться в них не обязательно, можно управлять с дневной стороны.
А до экспедиции? Возможно, сутки примут как время между 2 засыпаниями среднестатистического местного жителя.

[vsevolodson]

У большинства красных карликов вращение планет вокруг оси в зоне жизни будет синхронным.

Обоснуйте это, пожалуйста.

[Nucleosome]

Но как ориентироваться, если картина неизменная?

да никак - если картина неизвенная, то и определения времени не будет так критично как у нас - какая разница если всегда одно время года, и одно время суток? а для коротких промужтков времени можно пользоваться каким искуственным стандартом - типа "всеобщих песочных часов" или чего такого... ну или может на диске красного карлика будут какие более-менее стабильные пятна, и тогда они смогут определить без особо труда его обращение вокруг своей оси и принять это за эталон.

Возможно, сутки примут как время между 2 засыпаниями среднестатистического местного жителя.

вряд ли они будут переодически спать - у нас, как и у других сон имеет чёткую привязку к суточным колебаниям - когда их нет, не будет и такой переодичности (аналог сна вполне может быть), никакого понятия суток у них не будет.

[Olweg]

Может, и вообще без сна будут обходится, как-нибудь по-другому память будет закрепляться, постепенно.

[Foma]

Но как ориентироваться, если картина неизменная?

Не забывайте, что на небе будут видны другие планеты, и довольно яркие, в силу плотной упаковки подобных систем. Поскольку их видимая звездная величина может достигать -5...-10 (что сопоставимо с нашей Луной в первой четверти), различить их движение по дневному небу не составит большого труда.
Кстати сказать, и на обратной стороне приливно-синхронизированной планеты все не так безрадостно: периодически она освещается отраженным светом внешних планет. Можете интереса ради прикинуть ситуацию на небе какой-нибудь известной кеплеровской системы у красного карлика.

[Unicum]

И это правда, можно ориентироваться по движению планет, близкие планеты можно будет видеть и на дневном небе. Однако за ориентир для определения продолжительности суток (а также года, который в случае синхронного вращения будет равен суткам) лучше взять самую яркую звезду, а не планету, а увидеть её можно будет на необитаемой ночной стороне. Впрочем, если эта самая звезда - близкий гигант или сверхгигант, то увидеть её можно будет и на дневной стороне. Однако она может взорваться как сверхновая, что чревато боком, да?

[Nucleosome]

Однако она может взорваться как сверхновая, что чревато боком, да?

всё же такая близость маловероятна - ну или звезда должна быть уже как Эта Киля, да и то равнуть наверное с расстояния в считанные световые годы... а для "обычной" сверхновой и одного года наверное много будет... в общем и наличе звёзд видимых днём - ну кому-то может и повезёт, но немногим, но наличие видимых планет - гораздо вероятнее, хотя и оринтироваться по ним сложнее, да и вообще ни к чему всё это...

Кстати сказать, и на обратной стороне приливно-синхронизированной планеты все не так безрадостно: периодически она освещается отраженным светом внешних планет.

ну свет там конечно будет - может даже и как от полной луны, но это всё равно изменит картину этой половину очень мало - тепла такой свет всё равно заметно не принесёт... жизни на той стороне останется расчитывать только на тектонику и, при удачном расположении континентов - на течения с освещённой стороны. ни о каком фотосинтезе при свете полной луны речь если даже и зайдёт, то даст это практически ничего - поток энергии слишком слаб.

[SpaceEngineer]

Астрономия на Глизе 581 с

Глизе 581 - красный карлик, расположенный в созвездии Весов, на расстонии 20.4 световых лет от Земли. Глизе 581 находится в списке ста ближайших к Солнечной системе звёзд. Светимость - чуть выше 1% от светимости Солнца, возраст (на основании анализа поступающего рентгеновского излучения) оценивается в 8-10 млрд лет. Масса составляет приблизительно треть массы Солнца и сейчас считается, что эта звезда слишком массивна, чтобы принадлежать к вспыхивающим красным карликам. Глизе 581 относится к классу переменных звезд типа BY Дракона, но наблюдаемые долговременные изменения светимости, которые могут быть вызваны наличием пятен на видимой поверхности, остаются на уровне ошибок наблюдений - то есть незначительны.

Открытие планетной системы Глизе 581 произошло в 2005 году. Главная «достопримечательность» системы - первая открытая учёными экзопланета (Глизе 581c) в пределах обитаемой зоны звезды, то есть данная планета обладает параметрами орбиты и массы, которые делают её потенциально обитаемой. В частности, для неё ускорение свободного падения может составлять 1.6 g, а средняя температура поверхности - от -3 до +40 °С. В настоящее время в системе известны три достоверно подтверждённые планеты - Глизе 581 e, c и b (в порядке удалённости от звезды), и ещё три не подтверждённые - g, d и f. Причём в обитаемой зоне могут находится сразу три планеты системы - Глизе 581 c, g и d. Все три относятся к классу суперземель, имея массу от 3 до 5.6 масс Земли.

Т.к. две внешние потенциально обитаемые планеты до сих пор окончательно не подтверждены, рассмотрим условия на планете Глизе 581c. Метод лучевых скоростей, которым была открыта планета, даёт лишь нижнюю оценку массы - 5.6 масс Земли, но не позволяет измерить её радиус. Поэтому оценки радиуса планеты пока основаны на предположениях. Если это скалистая планета с большим металлическим ядром, то её радиус приблизительно на 50% больше, чем радиус Земли. Если же Глизе 581c ледяная или водянистая планета-океан, то её размеры должны составлять чуть менее 2 размеров Земли. Реальная величина лежит между двумя пределами, вычисленными для моделей, описанных выше. Исходя из этого, сила тяжести на поверхности планеты составляет приблизительно 1.6 g.

Период обращения («год») Глизе 581c составляет 13 земных дней. Планета удалена от звезды на расстояние около 11 млн км (тогда как Земля, для сравнения, находится на расстоянии 150 млн км от Солнца). В результате, несмотря на то, что звезда Глизе 581 почти в три раза меньше нашего Солнца, в небе планеты её родное солнце выглядит в 2 раза больше нашего светила, составляя более 1 градуса в диаметре. Из-за близости к звезде Глизе 581c испытывает воздействие приливных сил и может быть обращена к звезде всегда одной стороной либо, вращаться в резонансе (как, например, Меркурий).



Первая внутрення планета Глизе 581e - раскалённая суперземля, вдвое массианее нашей планеты. В небе Глизе 581с она ведёт себя как Меркурий в небе нашей планеты, никогда не удаляясь от солнца более чем на 27 градусов. При этом она меняет фазы и угловой размер, что приводит к колебаниям блемка в пределах от -8.5 до -10^m (не считая нижних соединений с солнцем). Угловой размер меняетя от 3.5 угловых минут в верхнем соединении до почти 9 минут в нижнем, так что её диск может быть легко различим невооруженным глазом.



Вторая внутренняя планета Глизе 581b - ледяной гигант, похожий по размерам и массе на Уран. Его угловой диаметр в небе Глизе 581с меняется в процессе орбитального движения от 10 до 37 угловых минут, а блеск сравним с блеском полной Луны в небе Земли и именяется слабо, составляя в среднем -11...-12^m. Благодаря удачному сочетанию орбит планет, уменьшение углового диаметра Глизе 581b при отдалении от Глизе 581с компенсируется увеличеним фазы, поэтому блеск меняется незначительно. При таком размере и блеске Глизе 581b заменяет Глизе 581с луну, правда видна эта "луна" лишь с дневного полушария - её элонгация (максимальное угловое удаление от солнца) достигает лишь 35 градусов. Конфигурации повторяются в среднем раз в 9.18 земных суток, при этом довольно частым явлением является прохождение планеты по диску солнца. Т.к. при этом угловой диаметр Глизе 581b достигает максимума и составляет заметную часть диаметра солнца, явление это довольно впечатляющее.



Внешние планеты системы тоже довольно ярки (если они существуют). Так, Глизе 581d в моменты великих противостояний (её орбита довольно эллиптична) достигает блеска -6^m, сияя на ночном небе Глизе 581c в 6 раз ярче Венеры. При этом её угловой диаметр достигает 5 минут, так что её диск может быть легко различим невооружённым глазом. При верхнем соединении с солнцем угловой диаметр планеты уменьшается до 1 минуты дуги.

Неподтверждённая Глизе 581g находится несколько ближе, так что её блеск в противостоянии достигает -7^m, а угловой диаметр также достигает 5 - 5.5 минут. А вот далёкая и неподтверждённая Глизе 581f сияет в небе Глизе 581c лишь как яркая звезда с блеском от -0.2 до -0.6 звёздной величины и имеет видимый диск, сравнимый с размером видимого диска Юпитера - около 50 секунд дуги.

[vsevolodson]

У большинства красных карликов вращение планет вокруг оси в зоне жизни будет синхронным.

Обоснуйте это, пожалуйста.

2Unicum
Вы пропустили мой запрос, вероятно.

[armadillo]

зона жизни у КК достаточно близко к звезде, чтобы вращение планеты тормозилось за короткий астрономический ( и даже человеческий) период. Тут неоднократно считали.
Но вот что именно у большинства таких планет не будет постоянных возмущений, например от еще одной планеты - мы сказать не можем.

[Инопланетянин]

Вы пропустили мой запрос, вероятно.

Это же главный вопрос темы! Ну как может быть не синхронизирована планета, которая находится на таком близком расстоянии от звезды? А то, что плотность КК превышает плотность свинца Вы знаете?
Я высказывал предположения, что у достаточно ярких КК может быть и не будет синхронизации (но тогда будет как у Меркурия), но это тоже допущение.

[vsevolodson]

зона жизни у КК достаточно близко к звезде, чтобы вращение планеты тормозилось за короткий астрономический ( и даже человеческий) период. Тут неоднократно считали.

Где рассчёт либрации от эксцентриситета и приливного влияния близко расположенных соседних планет? Ткните носом, пожалуйста. Я пока что видил только прикидки о сферических планетах в вакууме, вращающихся в гордом одиночестве по идеально круглым орбитам. Только такое далеко не часто бывает в реальности. Или к чему я выше расписывал о влиянии либраций и соседства других планет в компактных системах?

[vsevolodson]

Ну как может быть не синхронизирована планета, которая находится на таком близком расстоянии от звезды?

Так вот что-то ни Меркурий, ни Венера, не синхронизируются вращением с Солнцем. Точнее, Венера синхронизирована с Землёй вдруг. Кто сказал что спин-орбитальный резонанс обязательно достигнет 1:1, а не застрянет на соотношениях 3:1, 2:1, 3:2 или 4:3? Я что-то не видел такого рассчёта.

Комментарий модератора раздела

обосновывайте свою точку зрения без "наездов"

[Инопланетянин]

Так вот что-то ни Меркурий, ни Венера, не синхронизируются вращением с Солнцем.

Поскольку я сам высказывал, что такое возможно, то спорить с этим мне глупо. Но я всё же считал такой вариант достаточно редким. Ситуация с круговыми орбитами и синхронизацией достаточно типична в нашей системе, а Меркурий у нас один. И обосновывать надо не возможность синхронизированной планеты, а возможность несинхронизированной.

[vsevolodson]

И обосновывать надо не возможность синхронизированной планеты, а возможность несинхронизированной.

Не согласен. Если высказывает кто-либо обязательную синхронизацию - пусть обосновывает её для этого конкретного случая, а не для случая идеально сферической одинокой планеты в вакууме. Покуда спин-орбитальный резонанс для планет в ОЗ у КК обоснован недостаточно, то нечего его и утверждать, как нечто истинное по умолчанию. Когда будет показано рассчётом, что в подавляющем большинстве конфигураций планетных систем у КК спин-орбитальный резонанс таки будет, причём не в виде 3:2 (как у Меркурия), а именно 1:1, то тогда можно будет так и говорить.

[vsevolodson]

Прикинул разницу в силе, действующую на подсолнечную и противоположную сторону некоторых объектов. Лидирует Луна - разница силы притяжения со стороны Земли достигает 1,824%. При этом из-за эксцентриситета Луна достаточно заметно "колбасится", в результате чего Земля видна не строго с половины поверхности Луны, а примерно с 60% её поверхности. Если бы у Земли был ещё один крупный спутник, то Луна бы "колебалась" ещё сильнее. У Глизе 581 ц разница в силе притяжения со стороны звезды будет лишь 0,458%. Это меньше, чем у Каллисто от Юпитера (0,513%).  Учитывая что каждые несколько дней происходит противостояние с нептуном Глизе 581 б на расстоянии менее 5 млн. км, ни о каком спин-орбитальном резонансе, вероятно, говорить не приходится.

Так что красивые картинки выше можете выкидывать на свалку. Особенно учитывая то, что Глизе 581 ц - скорее мининептун, нежели планета с твёрдой поверхностью.

[vsevolodson]

Масса составляет приблизительно треть массы Солнца и сейчас считается, что эта звезда слишком массивна, чтобы принадлежать к вспыхивающим красным карликам.

Абсолютная чепуха. Дело не в массе, а в возрасте.

Глизе 581 c, g и d. Все три относятся к классу суперземель, имея массу от 3 до 5.6 масс Земли.

Метод лучевых скоростей, которым была открыта планета, даёт лишь нижнюю оценку массы - 5.6 масс Земли

- Взаимоисключающие параграфы.

[Инопланетянин]

Если бы у Земли был ещё один крупный спутник, то Луна бы "колебалась" ещё сильнее

Подтверждено ли это на примере спутников Юпитера?