Обитаемая планета вокруг красного карлика?

[Андрей Курилов]

Таких массивных каменистых планет не бывает. Всегда плотность будет сильно меньше (а вторая космическая скорость больше, т.е. будет удержание таких лёгких газов как водород и гелий, несмотря на довольно высокую температуру внешних слоёв).

Каменистые планеты могут быть массой до десятков земных, хотя они и редки. Есть, похоже, процессы, приводящие к потере внешних рыхлых слоёв (импакты, например).
* Kepler-9d имеет высокую плотность при массе ок. 7 земных (достоверно пока неизвестно).
* Kepler-20b имеет массу ок. 9 земных при плотности, выше чем земная.

[vsf]

Таких массивных каменистых планет не бывает. Всегда плотность будет сильно меньше (а вторая космическая скорость больше, т.е. будет удержание таких лёгких газов как водород и гелий, несмотря на довольно высокую температуру внешних слоёв).

Каменистые планеты могут быть массой до десятков земных, хотя они и редки. Есть, похоже, процессы, приводящие к потере внешних рыхлых слоёв (импакты, например).
* Kepler-9d имеет высокую плотность при массе ок. 7 земных (достоверно пока неизвестно).
* Kepler-20b имеет массу ок. 9 земных при плотности, выше чем земная.

Самый достоверный пример все же 55 Рака e.

http://arxiv.org/abs/1302.3321
http://arxiv.org/abs/1208.5709

При радиусе чуть меньше 2 радиусов Земли масса 8.37 масс Земли. Плотность практически равна земной. Плотность очень точно определена, звезда очень яркая и давно наблюдается. Не понимаю почему некоторые теоретики делают вывод, что 1.5 радиуса Земли это граница между газовыми и твердыми планетами. Скорее всего никакой четкой границы нет.

[Андрей Курилов]

Самый достоверный пример все же 55 Рака e.

У этой планеты, толстый слой атмосферы всё-таки скорее есть.

[vika vorobyeva]

Самый достоверный пример все же 55 Рака e.

У этой планеты, толстый слой атмосферы всё-таки скорее есть.

С точки зрения планетологии толстого слоя атмосферы нет даже у Венеры
В том смысле, что толщина атмосферы много меньше радиуса планеты, и ее учет почти не влияет на среднюю плотность.

[Андрей Курилов]

Весь углерод окажется безвозвратно захоронен на дне океана. То есть будет изъят из биосферы без возможности пополнения.

Так ведь в статье речь о климате. Кроме того, в статье говорится об углекислом газе, а не о "всём углероде". Углерод вполне себе может оставаться в атмосфере в виде метана (у океанид).
Вы сами то статю прочитали хоть?

[Dayan]

При радиусе чуть меньше 2 радиусов Земли масса 8.37 масс Земли. Плотность практически равна земной. Плотность очень точно определена, звезда очень яркая и давно наблюдается.

При радиусе 2 земных и точно таком же составе, как Земля, 55 Cnc e имела бы в 1.5 раза большую плотность. Поэтому относить её к твёрдым я не стал бы. Но, может быть вариант, что планета состоит в основном из углерода, тогда она может быть твёрдой.

Не понимаю почему некоторые теоретики делают вывод, что 1.5 радиуса Земли это граница между газовыми и твердыми планетами. Скорее всего никакой четкой границы нет.

Наверное потому, что до сих пор не найдено ни одной планеты с размером больше 1.5 земных, которая была бы точно твёрдой (т.е. с плотностью минимум в 1.2 раза больше земной), и температура на поверхности которой была бы меньше 1000 K (к примеру, т.е. не сверхгорячей).

[Olweg]

Весь углерод окажется безвозвратно захоронен на дне океана. То есть будет изъят из биосферы без возможности пополнения.

Так ведь в статье речь о климате. Кроме того, в статье говорится об углекислом газе, а не о "всём углероде". Углерод вполне себе может оставаться в атмосфере в виде метана (у океанид).

Это уже мои предположения. В каком виде будет углерод, не имеет значения, если он будет поглощаться фотосинтетиками - он так или иначе уйдёт на дно. Если не будет поглощаться, тем более не имеет значения.

[Dayan]

Не понимаю почему некоторые теоретики делают вывод, что 1.5 радиуса Земли это граница между газовыми и твердыми планетами. Скорее всего никакой четкой границы нет.

Чуток перефразирую себя. Прямо уж совсем чёткой границы конечно же нет. Думаю, 1.5 радиуса Земли не следует понимать как некое строгое разделение, что какую планету с размером >1.5 земных ни возьми, она абсолютно точно будет газовой. Скорее этот "водораздел" следует понимать как некоторое вероятностное значение. Например планета размером >1.5 земных с достоверностью, скажем, 2 или 3 сигма будет являться газовой. Открыты же сверхгорячие твёрдые суперземли (правда погрешности измерения их масс оставляют желать лучшего). Кстати, для негорячих планет эта граница может быть меньше 1.5 земных (это значение же получено для выборки, состоящей почти исключительно из короткопериодических, но, конечно, не только сверхгорячих планет).

Update.
Ещё - для сверхгорячих маломассивных планет, как выше уже было сказано, могут быть эффективными несколько механизмов потери ими водорода: во-первых, это импакты, представляется, что для близких к звезде планет вероятность такого события гораздо больше, чем для планет, расположенных дальше (косвенно это предположение подтверждает существование планет на тесных друг к другу и к звезде орбитах, например, Kepler-36 b и c, Kepler-29 b и c, Kepler-50 b и c, Kepler-60 b и c, Kepler-90 b и c); во-вторых, для совсем уж сверхгорячих и маломассивных планет эффективной становится термическая потеря водорода (уменьшение частоты встречаемости субнептунов, имеющих периоды короче 2 суток по сравнению с землями видно на диаграмме период-радиус http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/exoplanetplots/kepler_radperiod.png).

[Olweg]

Если не будет поглощаться, тем более не имеет значения.

Хотя на климат, конечно, повлияет. Но как - это уже зависит от конкретной ситуации.

[Olweg]

Включение термояда - 6-10 масс Юпитера, не так ли? Нужно время ещё конечно, чтобы до 100-300 набрать, но очевидно что за это время планета любого размера (вплоть до равного, и звёзды тоже) на сколь угодно близком расстоянии образоваться успевает! Далее предел Роша только влияет. Ну и эволюция (похоже быстрая, если относительно маленький и близкий к появляющемуся излучению объект).

Всё не совсем так. Протозвезда холоднее звезды главной последовательности, но может быть намного ярче её из-за большего радиуса (вертикальный трек Хаяси для маломассивных звёзд, включая и наше Солнце). Масса протозвезды при этом может и не отличаться существенно от итоговой. Образование "рыхлых" планет до запуска термояда поэтому, скорее всего, ещё менее вероятно.

[Klapaucius]

Всё же аргумент, что существуют чуть ли не все мыслимые сочетания, выглядит неотразимым. Например тесная двойная звезда, где компоненты одинаковы. Они же образовались! И полный спектр различия по массам существует, включая Альфу Кентавра Bb. Меньше объекты тоже найдут, несомненно. На таких орбитах и коричневые карлики есть, и горячие юпитеры. Они что, все прилетели откуда-то?

[Olweg]

Вот коричневых-то карликов на тесных орбитах почти и нет. Получаются два пика распределения: звёзды и планеты. Наиболее массивные планеты и наименее массивные звёзды пересекаются в области масс 13-80 юпитеров, но их слишком (относительно) мало...

[Андрей Курилов]

Это уже мои предположения. В каком виде будет углерод, не имеет значения, если он будет поглощаться фотосинтетиками - он так или иначе уйдёт на дно. Если не будет поглощаться, тем более не имеет значения.

Вы как-то выдали свои пердположения за истину в последней инстанции. Вон, ардуан уже подхватил и в соседней теме мыодинокерство опять раздувает. А ведь у Земли кора тоже твёрдая. Разве можно при этом отменять тектонику в слое льда?

[vsf]

При радиусе 2 земных и точно таком же составе, как Земля, 55 Cnc e имела бы в 1.5 раза большую плотность. Поэтому относить её к твёрдым я не стал бы. Но, может быть вариант, что планета состоит в основном из углерода, тогда она может быть твёрдой.

Согласен, я упрощенно подошел. Просто эта планета сильно выделяется на общем фоне.

[Olweg]

Вы как-то выдали свои пердположения за истину в последней инстанции. Вон, ардуан уже подхватил и в соседней теме мыодинокерство опять раздувает.

Но согласитесь, без Ардуана в разделе было бы скучно )

А ведь у Земли кора тоже твёрдая. Разве можно при этом отменять тектонику в слое льда?

Здравая мысль. Я, правда, изначально не рассматриваю океаниды как подходящее место для развития разума из-за стабильности среды. Но какая-то жизнь там может быть.

[vsf]

Наиболее массивные планеты и наименее массивные звёзды пересекаются в области масс 13-80 юпитеров, но их слишком (относительно) мало...

Верхняя граница в 13 масс Юпитера у массивных планет по причине термоядерного синтеза слишком надуманная. Куда правильнее считать эту границу в 20-30 масс Юпитера и сам термин "коричневый карлик" скорее всего просто миф, там есть либо массивные планеты либо маломассивные звезды.

Шнайдер давно уже поднял верхнюю границу планет до 30 масс Юпитера. Очевидно после открытия Ню Знаменосца.

http://en.wikipedia.org/wiki/Nu_Ophiuchi

Там красота - две коричневых карлика вращаются вокруг одной звезды в резонансе 1 к 6.

Или HR8799 очень массивные планеты спокойно существуют с друг другом в резонансе 1 к 2 к 4 к 8. И теория не исключает наличие 5-ой внутренней планеты в таком резонансе.

Самое нормальное определение планеты это объект сформировавшийся в протопланетном диске, а звезды формируются через гравитационный коллапс межзвездного облака. Поэтому никаких коричневых карликов нет в природе. Либо планета, либо звезда.

[Olweg]

Конечно, если подходить с позиций формирования, всё так и есть. Но часто проблематично понять природу объекта. В любом случае, проблема brown dwarf desert существует независимо от формальных границ термоядерного горения - в диапазоне 10 - 100 масс Юпитера наблюдается провал в распределении масс короткопериодичных компаньонов. Нижняя часть диапазона заселена по большей части телам планетного происхождения, верхняя - звёздного, с перехлёстом.

[AlexAV]

Верхняя граница в 13 масс Юпитера у массивных планет по причине термоядерного синтеза слишком надуманная. Куда правильнее считать эту границу в 20-30 масс Юпитера и сам термин "коричневый карлик" скорее всего просто миф, там есть либо массивные планеты либо маломассивные звезды.

Так вроде по определению коричневый карлик – объект способный поддерживать на определённой стадии эволюции термоядерные реакции, но не обеспечивающей стационарного протекания протон-протоного цикла.

В этом смысле такие объекты, безусловно, должны существовать. Условия протекания реакций с участием дейтерия, лития, бора и бериллия без сомнения мягче, чем протон-протонного цикла. Результаты моделирования вроде как тоже подтверждают возможность существования таких объектов.

Вот границы масс же здесь всё же видимо являются весьма условными. Теплоперенос в объекте очень зависит от металличности и тела одной и той же массы могут в зависимости от состава быть как нормальной звездой, так и бурым карликом.

[vsf]

Так вроде по определению коричневый карлик – объект способный поддерживать термоядерные на определённой стадии эволюции термоядерные реакции, но не обеспечивающей стационарного протекания протон-протоного цикла.

Где-то так - этот термин останется в спектральной классификации объектов, как L, T, Y-спектральные типы (даже молодые Юпитеры в молодости разогреты до 2-3 тысяч градусов и у них спектральный тип L). Или в термине "brown dwarf desert". Но в общем с точки зрения массы объекта термин думаю скорее всего отомрет в будущем, как Плутон убрали из классических планет в карликовые.

[vsf]

http://www.star.herts.ac.uk/mindthegap/talks/Sing_talk.pdf

Кстати для примера как мало известно затменных объектов с массой от 10 до 70 масс Юпитера по сравнению с планетами массой как у Юпитера или Сатурна. Только частично это можно объяснить тем, что такие объекты менее публикабельны, потому что у них гораздо проще определить массу. Пустыня бурых карликов и субсатурнов определено есть и показывает разные способы формирования и эволюции таких планет.