Обитаемая планета вокруг красного карлика?

[MenFrame]

Мож просто недостаточно хорошо разложили все процессы!?))

Может надо читать статью полностью?

Эти данные позволили астрономам оценить атмосферные силы, которые связаны с поддержанием быстрого вращения атмосферы планеты. Их результаты показывают, что необходимый угловой момент обеспечивается за счет тепловых приливов, которые возникают из-за нагрева Солнцем вблизи экватора планеты. В противовес им действуют планетарные волны, называемые волнами Россби, и высокая атмосферная турбулентность. В средних широтах, по словам исследователей, регулировать распределение углового момента будут гидродинамические неустойчивости.

[Vavanzer]

Может надо читать статью полностью?

  Дочитал конечно. Ничего впечатляющего и никаких интересных подробностей.
 Больше то смущает что о неизвестности до этого написано в настоящем времени, а не в плошлом))

 Я тут зато вот что еще придумал.
 Решил кое что проверить. Луна удаляется от Земли на 3,78см/год.  По длине окружности орбиты это еще надо умножить на 3,14...  И получим ежегодное удлинение пробега по орбите в 11,87см/год.
 Но. Диаметр Луны при этом не меняется. Это значит, что у Луны должно еще и замедляться и осевое вращение. Иначе она при дальшейшем отдалении начнет крутиться (или должна была начать уже давно). Один год, и уже период обращения станет 29 285млн лет!)) И с каждым годом будет уменьшаться в арифметической прогрессии. (С учетом же уменьшения орбитальной скорости еще быстрее!)
Через 100 лет будет 292 тыщщи лет.
 Через 100тыш лет 292 года! И тд.
Но, Луна смотрит на нас все так же одной стороной, с небольшими либрациями изза вытянутости.

  Значит что? Значит процесс синхронизации вращения с орбитальным периодом происходит, да еще и с запасом.

  А что если, на какой то пограничной зоне приливного захвата эти процессы не "согласованы". И возможно отставание изменение скорости осевого вращения от изменения орбиты!? В итоге получаем полунепонятное замедленное прямое или обратное вращение, в зависимости от того, сужается орбита или расширяется...

[Mercury127]

[Инопланетянин]

В случае с Венерой, соотношение 10145 раз получается. С Землей - порядка миллиона.

Понятно, т.е. при давлении приемлемом для человека на такой механизм разгона планеты можно не рассчитывать.

[Dayan]

В случае с Венерой, соотношение 10145 раз получается. С Землей - порядка миллиона.

Понятно, т.е. при давлении приемлемом для человека на такой механизм разгона планеты можно не рассчитывать.

Для планет в ЗО у поздних K-карликов достаточно атмосферы 1 бар. Были же статьи с расчётами:

этот эффект суперротации атмосферы позволяет вращаться планетам – аналогам Земли в зоне обитаемости даже поздних K-карликов, имеющих периоды в диапазоне 80–150 суток, даже если атмосфера планеты довольно тонкая (с давлением от 1 бар на поверхности; см., например, статью). Это вращение медленное, конечно, но всё же не спин-орбитальный резонанс 1:1.

[Dayan]

   Но самое странное. Все это еще каким то чудом еще и  в резонансе с Землей находится. При том что влияние Земли гораздо меньше, чем Солнца.
  Видимо там много и не надо, чтоб остановить или замедлить вращение!

Нет никакого резонанса вращения Венеры с движением Земли. Есть лишь временное совпадение угловой скорости вращения Венеры и орбитального движения Земли когда Венера находится в нижнем соединении. Но это совпадение (как, например, видимые угловые размеры Солнца и Луны с Земли). Я об этом говорил в том же сообщении, что привёл в ответе Инопланетянину:

В русскоязычном астро-сообществе распространено мнение, что Венера в нижнем соединении повёрнута к Земле одной и той же стороной. На самом деле нет – вращение происходит, но медленно, т.к. отношение синодического периода Венеры (583.92 сут) к периоду вращения Венеры относительно Земли (145.93 суток) составляет 4.0014 к 1. Ну и потом, наклонение орбиты Венеры к орбите Земли равно 3.4°, но ось вращения Венеры не смещается. А ещё вращение самой Земли, которая близка к Венере по массе, не синхронизировано с движением Венеры.
Гипотеза о приливном резонансе Венеры с Землёй была отвергнута почти сразу после того, как была измерена скорость вращения Венеры вокруг оси (см., например, статью). На самом деле на эту скорость влияет Солнце и атмосфера Венеры – приливные силы со стороны Солнца стремятся привести её к спин-орбитальному резонансу 1:1, а глобальное вращение атмосферы (вызываемое солнечным излучением и стремлением атмосферы выровнять температуру на обоих полушариях) за счёт трения стремятся раскрутить планету, поэтому нынешнее вращение Венеры есть состояние равновесия между этими двумя силами (см., например, статью).

[SpaceEngineer]

Эта сила может быть только приливной, но не тепловой (от нагрева от солнечного освещения - тут бы работал закон сохранения импульса).

Это ещё почему? Вы считаете, что тепловая энергия не может превратиться в механическую? Но тогда как работают двигатели в машинах?

Даже на приливно-захваченных планетах наблюдается глобальное вращение атмосферы. Дело тут в том, что планета всё равно вращается относительно звёзд, и у неё есть момент импульса. Следовательно, он есть и у атмосферы. Стоит добавить точку нагрева под даже небольшим потоком воздуха - и циркуляция начнёт разгоняться.

Про передачу вращения твёрдому телу планеты уже сказали. Масса атмосферы 10^-4 массы планеты, что очень прилично.

[Vavanzer]

Про передачу вращения твёрдому телу планеты уже сказали. Масса атмосферы 10^-4 массы планеты, что очень прилично

  Вдруг вспомнились трюкачи. Которые при массе около 100 кг таскают грузовики, самолеты, тепловозы. Причем разгоняют не за миллионы лет! При соотношении массы 1:1000 .  Конечно мож чуть и некорректно сравнение, но кто его знает...

 Можно попробовать прикинуть динамическое сопротивление какой нибудь атмосферы об эквиваленьгую стену гор. Через формулу лобового сопротивления!

[Vavanzer]

Даже на приливно-захваченных планетах наблюдается глобальное вращение атмосферы. Дело тут в том, что планета всё равно вращается относительно звёзд, и у неё есть момент импульса.

  Они не учитывают, что в системе заезда-планета происходит обмен импульсами, что собственно и вызывает все эти изменения , приливные захваты, откаты и пр! Рассматривают обьекты по одиночке)))
 В этом случае может быть все что угодно в плане импульса всей планеты. Атмосфера ее раскрутит отн себя,  а звезда остановит, у атмосферы доп импульс будет.

  Луна замедляет осевое вращение Земли. А Земля за это поднимает ей орбиту!))) Выталкивает из гравитационной ямы по спирали. И все это "братство" еще и с Солнцем обменивается импульсом, и с другими "участникамии дорожного движения", по орбитам!

[LonelyWanderer]

Это ещё почему? Вы считаете, что тепловая энергия не может превратиться в механическую? Но тогда как работают двигатели в машинах?
Даже на приливно-захваченных планетах наблюдается глобальное вращение атмосферы. Дело тут в том, что планета всё равно вращается относительно звёзд, и у неё есть момент импульса. Следовательно, он есть и у атмосферы. Стоит добавить точку нагрева под даже небольшим потоком воздуха - и циркуляция начнёт разгоняться.

Про передачу вращения твёрдому телу планеты уже сказали. Масса атмосферы 10^-4 массы планеты, что очень прилично.

В общем как оно получается - как в лодке с Венерой не получается, когда человек в лодке идёт в одну сторону, лодка движется в другую, вне зависимости от массы - потому что атмосфера движется в ту же сторону, что и планета, только быстрее - ретроградно. Хотя по отношению масс атмосферы к планете может и вышло бы красиво - хоть планета и гораздо массивнее атмосферы, зато атмосфера движется гораздо быстрее - за 4 дня делает оборот (хотя не очень понятно, что в источниках подразумевают за оборот атмосферы, если она имеет более сложную динамику). Потому что энергия момента импульса рассчитывается как обычно - через квадрат скорости. Но так, как атмосфера движется в ту же сторону, то остановись она мгновенно, планета бы не остановилась, войдя в приливной захват с Солнцем, а наоборот ускорила бы своё ненормальное ретроградное вращение.

Поэтому я бы подумал, что Венера в прошлом имела ещё более быстрое ретроградное вращение (например от столкновения), и сейчас медленно под приливами замедляется, но это ещё не произошло.  Замедлению вращения также способствовало выделение из недр мощнейшей атмосферы и её раскрутка - условно говоря, радиус Венеры увеличился, и, как балерина, расставив руки, скорость вращения замедлилась. Причем если расставленные руки балерины могли бы разогнаться в десятки раз быстрее отдельно от тела, то тело бы совсем остановилось или начало вращаться в другую сторону. Таким образом образование атмосферы и её быстрая циркуляция только замедлили вращение планеты.
А что касается передачи момента импульса атмосферы через трение и разгон вращения планеты (в обратном-то направлении) - тогда нужно придумать, откуда сама атмосфера берет этот импульс - атмосферный приливной горб не с той стороны? О законе сохранения импульса не должны забывать.

[LonelyWanderer]

Вообще тема о суперротации атмосферы уже была в 2018 году, и о её влиянии на скорость вращения планеты. Небольшая не долго обсуждалась, но надо пересчитать.Вращение Венеры и суперротация атмосферы

[Vavanzer]

тогда нужно придумать, откуда сама атмосфера берет этот импульс

Мож тут процесс, обратный той потере импульса при приливном захвате? Как то же замедляется вращение.
  Получается, что приливный горб у центрального массивного тела (Земля, Солнце, Юпитер и др. обладатели спутников) , он у них убегает вперед, тк планета вращается быстрее, чем спутник. Но тк тело "жидкое", убежать он не может. При этом, он как бы что то вроде доп массы торчащей, которую удерживает спутник. И эта масса "скользит" с трением по поверхности, тк поверхность ее постоянно обгоняет. Ну аналогия в общем. Как то так представляется...

  Еще интересный момент. Приливы/отливы. В жидкой (подвижной) среде они происходят. Почему не быть им и в газовой!?)) В атмосфере.

[vika vorobyeva]

Группа товарищей теоретически изучила темпы потери воды и итоговое состояние планеты в обитаемой зоне у позднего красного карлика: https://arxiv.org/pdf/2406.19923

Авторы рассматривали системы возрастом от 5 млн. лет до 5 млрд. лет. В качестве родительских звезд рассматривались предельно поздние красные карлики спектрального класса M8V (как я понимаю, за образец взяли TRAPPIST-1). Светимость родительских звезд рассчитывалась согласно моделям звездной эволюции соответствующего возраста. Массы планет составляли 1, 2, 4 и 8 масс Земли. Начальное количество воды варьировалось в широких пределах, поскольку суперземли в начале своей истории могут содержать до 10% воды. Они рассмотрели модели, где доля воды варьировалась от 4.7×10^-4 до 1.9×10^-3 полной массы планеты, а также изначально сухие планеты, на которые было доставлено 2, 4, 6 и 8 земных океанов (дальше ЗО).
Учитывалась растворимость воды в магме, в том числе изначально сухой.
В рамках модели планеты каждой массы располагались в трех положениях: вблизи внутреннего края обитаемой зоны, посередине, вблизи внешнего края (0.025 а.е., 0.37 а.е., 0.050 а.е.).

Что получилось.
Авторы разделили планеты на 4 типа: полностью высушенные, аналоги Дюны (количество воды около 1% ЗО), аналоги Земли, водные миры (без суши). Если начальное количество воды было больше, чем 2×10^-3 полной массы планеты (12 ЗО), планета заканчивала эволюцию как водный мир без суши. При начальном количестве воды 3-8 ЗО планета в большинстве случаев оказывалась землеподобной. При 3-4 ЗО планета оказывалась землеподобной только у внешнего края обитаемой зоны. Наконец, если воды было меньше 3 ЗО, планеты оказывались высушенными независимо от массы. При этом планеты-Дюны оказывались очень редки.

Как мне кажется, основной интерес представляют расчеты для планет массой 1-2 массы Земли. Массивные планеты скорее всего захватят водород и станут мини-нептунами со всеми вытекающими последствиями.

[Vavanzer]

Если начальное количество воды было больше, чем 2×10-3 полной массы планеты (12 ЗО), планета заканчивала эволюцию как водный мир без суши.

  Интересно, они учитывали все эти диссипации от вспышек, приливный вулканизм и , возможные именения орбит за миллиарды лет.? Ну и светимость меяющуюся со временем.
  Или просто экстраполяция одного состояния во времени!?
 
 

[vika vorobyeva]

  Интересно, они учитывали все эти диссипации от вспышек, приливный вулканизм и , возможные именения орбит за миллиарды лет.? Ну и светимость меяющуюся со временем.
 

Они следовали эволюции светимости звезды начиная с ее возраста 5 млн. лет. Так что да, учитывали. И вулканизм учитывали (поступление воды в маму и из магмы). Изменения орбит не учитывали.

[Vavanzer]

И вулканизм учитывали (поступление воды в маму и из магмы)

  Не, я про то что у этих планет рельеф вссегда будет обновляться, или все равно не хватит горообразоаания, чтобы сушу поддерживать?

[vika vorobyeva]

Насколько я понимаю, существует предельная высота гор, которые еще могут существовать на планете с данной силой тяжести. Она обусловлена пределом прочности горных пород – горы начинают "течь" под собственным весом. Именно поэтому вулканы на Марсе выше любых земных гор – там сила тяжести меньше.
Соответственно, если воды на планете столько, что она образует океан глубиной 50 км, то никакие горы не смогут подняться до поверхности.

[Dem]

Нет никакого резонанса вращения Венеры с движением Земли. Есть лишь временное совпадение угловой скорости вращения Венеры и орбитального движения Земли когда Венера находится в нижнем соединении.

Так этого может быть вполне достаточно, слегка дёргать за приливный горб (солнечный) в момент максимального сближения и тем самым не давать менять скорость вращения.
Хотя в такой резонанс можно попасть только случайно.

[Vavanzer]

Нет никакого резонанса вращения Венеры с движением Земли. Есть лишь временное совпадение угловой скорости вращения Венеры и орбитального движения Земли когда Венера находится в нижнем соединении.

Так этого может быть вполне достаточно, слегка дёргать за приливный горб (солнечный) в момент максимального сближения и тем самым не давать менять скорость вращения.
Хотя в такой резонанс можно попасть только случайно.

Там где я узнал, в том источнике указывался резонанс вращения Венеры с орбитальным пеоиодом Земли. Чет типа того что она смотрит на нас одной и той же стороной каждый раз при определенном положении или фазе периода обращения Земли.
 Повторно не смог найти информацию. Гдето в темах это обсуждали, несколько лет назад. Кто то про эту штуку упоминал и даже какте то ссылки приводил. Я статьи находил потом тоже. Сейчас в нынешней интернет-помойке комерческой вообще ничего толком уже не найти. Через 100 ходов иной раз выходишь на нужную инфу, которую раньше поисковики сразу выдавали по тегам , пусть и не на первых страницах. То что сейчас не на первой странице - оно и вовсе не соответствует словам в поисковой строке! (((

[Vavanzer]

Вот кстати, недавно вспомнил про один интересный эффект. Касаемо импульсов во взаимно вразающихся системах. Было дело тут упоминали что атмосфера не может разгоняться , там и тп. Только если это не обмен импульсом с планетой...

 А эффект тот, загадочный - вращение воды в кружке, тазике, чем угодно, после того как эту емкость покрутишь вокруг оси, находящейся не по центру емкости или за ее пределами. Этот прием часто применяют, раскручивая воду перед тем как выплеснуть из таза или ведра, чтобы еще и осадок вылетел. И фишка еще в том, что если прекратить раскручивание, то вода продолжает дальше вращаться какое то время.
  Что стоит за этим эффектом? Силы кориолиса, или что то еще?
 Просто планеты ведь тоже летают вокруг звезд по оси, находящейся за пределами их габаритов))) Может быть какие то еще интересные неоычне эффекты обмена импульсов во вращающихся системах могут быть, подобные передаче импульса воде в стакане. Особенно в тесны планетных системах.

 Да, еще. В стакане или тазике с вразающейся водой образуется интересный странный вихрь в центре. Который притягивает всю крупную взвесь в центр и чуть поднимает ее. Один из примеров - сахар и заварка от чая копится в центре, после того как ложкой воду раскрутишь, размешивая сахар. Хотя казалось бы, это все должно было выкинуть на периферию, "центробежными" силами. Мож что то подобное и в атмосферах происходит!?) Я не в курсе как этот эффект называется))