Обитаемая планета вокруг красного карлика?

[AlexAV]

AlexAV, но сейчас обсуждение разгорелось из-за планет TRAPPIST-1, а они-то - не суперземли. Как и (с высокой вероятностью) Проксима Центавра b.

Ну насколько можно понять планета размерам с Землю в этих условиях - сложный промежуточный случай. Т.е. понятно, что атмосферных газов она потеряет очень много, но не настолько много, чтобы гарантировать отсутствие атмосферы в общем случае. В конце концов Титан (тоже такой промежуточный случай в нашей солнечной системе ) потерял за время эволюции по некоторым оценкам до 30 масс своих современных атмосфер и при этом ещё что-то весьма солидное осталось (а вот у близкого к нему по размеру Ганимеда - не осталось ничего).

Т.е. дальше идут вопросы с начальными запасами летучих элементов в мантии планеты, темпами дегазации и динамикой изменения геологической активности и т.д. В принципе и при больших потерях атмосфера может сохраняться в динамическом равновесие за счёт подпитки газами, выделяемыми при вулканизме. И итог в результате может быть самым разнообразным.

[Golossvyshe]

AlexAV, но сейчас обсуждение разгорелось из-за планет TRAPPIST-1, а они-то - не суперземли. Как и (с высокой вероятностью) Проксима Центавра b.

Ну насколько можно понять планета размерам с Землю в этих условиях - сложный промежуточный случай. Т.е. понятно, что атмосферных газов она потеряет очень много, но не настолько много, чтобы гарантировать отсутствие атмосферы в общем случае. В конце концов Титан (тоже такой промежуточный случай в нашей солнечной системе ) потерял за время эволюции по некоторым оценкам до 30 масс своих современных атмосфер и при этом ещё что-то весьма солидное осталось (а вот у близкого к нему по размеру Ганимеда - не осталось ничего).

Да не потерял, а был лишён изначально.
Поскольку снеговая линия аммиака проходит за орбитой Юпитера.

Точно так же аномальная сухость Венеры легко объясняется.

[Крупин]

Да не потерял, а был лишён изначально.
Поскольку снеговая линия аммиака проходит за орбитой Юпитера.
Точно так же аномальная сухость Венеры легко объясняется.

Ну а почему же у спутников Урана и Нептуна атмосфер нет, если они за снеговой линией?

[Olweg]

Так мелкие... У Тритона есть очень разрежённая, как и у Плутона.

[Dayan]

Любые проблемы с удержанием атмосферы решаются увеличением массы планеты. Просто диапазон масс жизнепригодных планет в этом случае сместится в область суперземель. Так у суперземли с массой в 6 земных быстрые потери атмосферы начнутся только при потоке коротковолнового излучения в 200 раз больше текущего значения на земле (http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/703/1/905/pdf модель в статье правда для богатой углекислом газом атмосферы, в преимущественно азотной будет поменьше), такая планета сохранит атмосферу даже у очень активного красного карлика.

Но возникают другие проблемы – суперземли, тем более находящиеся в ЗО и далее, изначально аккумулируют слишком много летучих веществ (воды, водорода и гелия), и в течение жизни звезды почти не теряют их. Как известно, условная граница между планетами земного типа и теми, что содержат много летучих веществ, проходит в районе 1.5 земных размеров (например, статья, правда, уже не очень свежая), а это порядка 3-4 масс Земли. Причём, это справедливо для горячих планет, у планет в ЗО эта среднестатистическая граница, думаю, смещена в сторону меньших масс планет. Вероятно океаниды и мининептуны – самые типичные преставители суперземель в ЗО звёзд любого типа.
Даже планеты TRAPPIST-1, не являющиеся суперземлями, с большой вероятностью содержат очень много воды в своём составе.

[Крупин]

Да не потерял, а был лишён изначально.
Поскольку снеговая линия аммиака проходит за орбитой Юпитера.
Точно так же аномальная сухость Венеры легко объясняется.

Ну а почему же у спутников Урана и Нептуна атмосфер нет, если они за снеговой линией?

Так мелкие... У Тритона есть очень разрежённая, как и у Плутона.

Мельче Титана, но зато там температуры ниже, что компенсирует разницу в массах.

[Olweg]

Недостаточно. Можно посчитать через среднюю тепловую скорость молекул.

[Крупин]

Недостаточно даже для Тритона и Плутона?

[Olweg]

Попробую прикинуть, поправьте, если где-то ошибусь. Расстояние Сатурна и Нептуна от Солнца отличается в 3.15 раз. Равновесная температура чёрного тела будет отличаться в корень из 3.15, т.е. в 1.77 раза, а среднеквадратичная тепловая скорость, например, молекул азота (главной составляющей атмосфер Титана и Тритона) - в корень из 1.77, т.е. в 1.33 раза. Вторая космическая для Титана - 2.64 км/с, для Тритона - 1.455 км/с, меньше в 1.81 раз. Таким образом, отношение средней скорости молекул ко второй космической на Тритоне будет на 36% больше, чем на Титане. Интересно. Честно говоря, думал, что разница гораздо больше. Но тем не менее. Титан по этому отношению, насколько я помню, очень близок к пределу потери атмосферы.

Это, конечно, предельно упрощённая прикидка.

[Golossvyshe]

Недостаточно даже для Тритона и Плутона?

Конечно недостаточно.

Есть эмпирическое правило - атмосфера будет устойчива в течении астрономического срока (миллиарды лет), если V2косм>5Vc
Параметр это весьма нелинеен и критичен. При коэф=4 атмосфера диссипирует вдвое за 50 000 лет, при 3 - всего за какие-то недели.

Так что Ганимед вполне удержал бы азот, не хуже Титана.
Да вот где его было взять, если к началу аккреции весь аммиак уже того...

[Golossvyshe]

А при недостаточных концентрациях? Этого озона сейчас несколько сантиметров, может он пережить проход в нижних слоях и вынырнуть в стратосферу в соляре?

С чего бы?

Выше верно подмечено - озоновый экран будет только над освещённой стороной. На тёмной стороне - огромная озоновая дыра, куда как покруче нашей антарктической в разгар полярной ночи.

Вот только я всё не пойму, чего заморачиваться-то несущественным? Ув. AlexAV же ясно показал - ультрафиолета в сумме там будет меньше, чем на Земле.
В соларе к тому же постоянная мощная облачность а-ля венерианская, а в достаточно удалённых от солара саваннах и степях светило уже висит довольно низко над горизонтом.

Любой любитель кататься в Хургаду знает - на закате загар слабенький.

[Инопланетянин]

На тёмной стороне - огромная озоновая дыра, куда как покруче нашей антарктической в разгар полярной ночи.

Хорошо бы так. Меня только слегка беспокоит, что озон будет сносить именно на тёмную сторону, где он не нужен. И хватит ли просто кислорода чтобы защититься от ультрафиолета. Хотя, если атмосфера гуще земной, то, может, и без озона можно будет обойтись.

[Corvus_cornix]

А не подскажите, есть ли какой-то механизм пополнения гидросферы водой из мантии, где её, по некоторым оценкам, гораздо больше, чем на поверхности (на Земле - до 80 раз, например)? Ведь, насколько я понимаю, современные океаны земли - это вода, поступившая на поверхность из глубин. Не может ли гидросфера постоянно пополняться по мере испарения из-за активности светила?

[Golossvyshe]

А не подскажите, есть ли какой-то механизм пополнения гидросферы водой из мантии, где её, по некоторым оценкам, гораздо больше, чем на поверхности (на Земле - до 80 раз, например)? Ведь, насколько я понимаю, современные океаны земли - это вода, поступившая на поверхность из глубин. Не может ли гидросфера постоянно пополняться по мере испарения из-за активности светила?

Может и пополняется.

И потери в космос тут вообще ни при чём. ЕМНИП, "время полудиссипации" для воздуха на Земле 10*26 (28?) лет, воды - ещё на порядки больше.

Так что до превращения Солнца в красного гиганта беспокоиться не о чем.

[Nucleosome]

А не подскажите, есть ли какой-то механизм пополнения гидросферы водой из мантии, где её, по некоторым оценкам, гораздо больше, чем на поверхности (на Земле - до 80 раз, например)?

так дегазация мантии - процесс остановит который только конец тектоники. правда вот насчёт 80 верится очень сильно с трудом - для этого мантия должна быть похожа на хоть и отжатую, но губку

[AndrejM]

Лететь есть куда. Было бы на чем. ...

[Геральдинка]

Подробная статья. Автор Марат Мусин

Редакция выражает благодарность профессору кафедры теоретической механики МФТИ Владиславу Викторовичу Сидоренко за помощь в подготовке материала

https://nplus1.ru/material/2017/02/24/trappist

[AndrejM]

Статьи уже есть. Ждём когда книга выйдет.

А у телескопа сейчас облачно...

[Vavanzer]

Так что Ганимед вполне удержал бы азот, не хуже Титана.
Да вот где его было взять, если к началу аккреции весь аммиак уже того...

 А близость к Солнцу учитывали?  Иль это уже с учетом?

Меня только слегка беспокоит, что озон будет сносить именно на тёмную сторону, где он не нужен. И хватит ли просто кислорода чтобы защититься от ультрафиолета. Хотя, если атмосфера гуще земной, то, может, и без озона можно будет обойтись.

 Озон под ультрафиолетом собственно и образуется)) Больше ультрафиолета - больше озона ,Меньше ультрафиолета - меньше озона. К тому же УФ хорошо поглощается облаками ,пылью и др составляющими атмосферы в процессе ионизации. С учетом того что его там в 10ки раз меньше излучается звездой в номинальном режиме, то проблемы нет вообще) Кроме вспышек ...

[Vavanzer]

воды - ещё на порядки больше.

Так что до превращения Солнца в красного гиганта беспокоиться не о чем.

УФ гидролиз учли? То что водород будет улетучиваться)))   Вот интересно, если убрать все растения ,чисто каменистая планета без органических остатков, какой процент кислорода может быть в атмосфере типа нашей в результате УФ-гидролиза? Наверняка более 1% будет )