Обитаемость систем коричневых карликов

[bob]

Интересно, топикстартер тот же Боб, который скептик инопланетян, или другой?

Тот. Я скептик, и тема свелась к тому же. К формуле: если в качестве "инопланетянина", исходя из условий его обитания, получается разумный спрут, значит. планета необитаема вообще (скорее всего на ней нет и жизни в частности).

Если автор темы Боб посчитает, что это отдельный разговор, то пост отсюда перенесут модераторы.

Это как Вам угодно. Тема древняя, и чего только в ней не обсуждалось, помимо головоногого разума.

[Nucleosome]

К формуле: если в качестве "инопланетянина", исходя из условий его обитания, получается разумный спрут, значит. планета необитаема вообще (скорее всего на ней нет и жизни в частности).

почему?

[bob]

К формуле: если в качестве "инопланетянина", исходя из условий его обитания, получается разумный спрут, значит. планета необитаема вообще (скорее всего на ней нет и жизни в частности).

почему?

Если "жизнь" как модель приходится с большим трудом "натягивать" на планету-кандидат тоже как на модель, плодя искусственные допущения, одно за другим, по какой бы причине она бы смогла там выжить несмотря ни на что (а дно океана бесконечной глубины подо льдом и атмосферой бесконечной толщины лучше всего для этого подходит), то надо иметь смелость просто сказать: "нет там жизни". (Всё противоестественное нежизнеспособно.) 

То есть "спрут, сидящий на дне океана бесконечной глубины подо льдом и атмосферой бесконечной толщины" - это всегда конечный результат попыток "спасения планеты-кандидата как потенциальной колыбели разума", последний довод, когда больше ничем её нельзя "спасти", когда больше нечем крыть.

[Dem]

Бесконечной глубины океана не бывает. Сотня-другая км - и лёд-9.

[vika vorobyeva]

Группа товарищей решила оценить возможность поиска обитаемых планет у коричневых карликов методом транзитов:
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1301/1301.4453.pdf

Они исходили из того, что:
- обитаемая зона КК очень близка к звезде (~10^-3 а.е.), что увеличивает геометрическую вероятность транзитной конфигурации,
- поскольку диск КК небольшого размера (порядка размера Юпитера), транзит планеты земного типа будет легче обнаружить.
Наблюдения предполагается вести в ИК-диапазоне.
По расчетам авторов статьи, транзит планеты радиусом 1.8 земных по диску КК в зависимости от возраста и массы последнего может давать глубину транзита от 30 до 65 mmag, что более чем достаточно для обнаружения. Продолжительность транзита должна составлять всего 10-35 минут из-за очень тесной орбиты, а орбитальный период составлять всего 8-12 часов (или немного больше для самых массивных КК).
Авторы учитывают, что с течением времени обитаемая зона КК должна сжиматься, и что у самых холодных КК обитаемой зоны не будет вовсе, поскольку эффективная земная орбита окажется внутри предела Роша.
Авторы рассмотрели 17 известных ближайших к Солнцу (2.8-7 пк) КК с температурами от 350 до 1320К (у большинства T ~ 900K). Они оценили вероятность обнаружить у них хотя бы одну потенциально обитаемую транзитную планету от ~4.5 до 56% в зависимости от предполагаемых параметров планетных систем у КК. Также они нашли, что 6.5-метровый космический телескоп сможет провести спектрометрию обнаруженных планет и найти в их спектре полосы озона и других биомаркеров (если они там будут, конечно).

[олигарх]

Забыли, что коричневые карлики  переменные звезды, сомнительно в таких случаях ожидать стабильных условий на планетах

[Nucleosome]

и всё-таки... сколько времени коричневый карлик может светить? дейтерий закончится очень быстро, после чего будет он остывать - да, такие как белые оставают очень долго, но ведь они выпадают буквально из ядра краснего гиганта. где разогреты так, как коричневым и не снилось. стало быть и оставать будут намного быстрее... вон - нижняя граница температур - 350 К - чуть горячее песка на пляже в жаркий день, о какой там зоне жизни идёт речь? и насклько быстро они достигают такой температуры... кажется в теме уже поднимался этот вопрос...

[vika vorobyeva]

Насколько я понимаю, светимость коричневого карлика зависит в основном от его массы. Тот, у которого температура 350К (WISE 1541-2250), имеет массу всего 0.011 солнечных, то есть, строго говоря, это даже не КК, а одиночная массивная планета-гигант. Те, что имеют температуру выше 900К, как правило, имеют массу больше 40 масс Юпитера.
В любом случае интересна сама идея - обнаружить транзитную планету у КК и получить ее спектр И оказывается, что первое можно сделать уже сейчас, а второе - следующим поколением инструментов.

Кстати, в той же статье авторы привели вероятность обнаружения транзитной планеты в обитаемой зоне у самых ближайших поздних красных карликов (не далее 7 пк) - порядка 30% (рассматривались звезды спектральных классов от M5 до M9).

[Nucleosome]

да, воттот же мой вопрос почти 6 лет назад:

Ну сколько? сто миллонов лет? Двести? Маловато всё равно. Да и эволюции будет трудно происходить у звезды которая светит всё слабее и слабее.

Да, правлю сообщение, прочитав эту ссылку:
http://www.krugosvet.ru/articles/89/1008964/1008964a1.htm
Пишут, что сжиматья они будут в течении миллиардов лет после того как дейтерий кончится, трудненько, конечно коричневым человечекам придётся, но может и объявятся. (а звезда с массой 0,085 солнечных будет светить аж 6 трл. лет!)

теперь, спустя более 2 тыс дней нашёл вот это:
http://limej.ru/index.php/stat/150-stat/73555-korichnevie_karliki.html
пишут, что сжигать свой литий они будут 10 млрд лет, стало быть и дейтерий наверное столько же, так что расчитывать обитателям их планет будет видимо не только на гравитационное сжатие. интересно в той ссылке и то, что там указывается, что подобные мелкие объекты самостоятельно сформироваться не могут (видимо при столь малой массе газ будет сжиматься слишком долго), стало быть и планетары тем более...

[Птыц]

теперь, спустя более 2 тыс дней нашёл вот это:
http://limej.ru/index.php/stat/150-stat/73555-korichnevie_karliki.html
пишут, что сжигать свой литий они будут 10 млрд лет, стало быть и дейтерий наверное столько же, так что расчитывать обитателям их планет будет видимо не только на гравитационное сжатие.

По вашей ссылке написано прямо противоположное:

Единственным долговременным источником энергии менее массивных звезд служит их гравитационное сжатие. Однако в процессе этого сжатия каждая протозвезда проходит короткий этап горения дейтерия. Этот тяжелый изотоп водорода вступает в термоядерную реакцию при более низкой температуре, чем легкий водород, потому что реакция с дейтерием происходит под действием электромагнитного, а не слабого взаимодействия. Необходимые для этой реакции условия возникают в звездах с массой более 0,013 солнечной (что всего в 14 раз больше массы Юпитера). Но содержание дейтерия в космическом газе ничтожно (0,001%), сгорает он быстро и слабо влияет на светимость звезды; основным источником ее энергии в этот период все равно остается гравитационное сжатие.

Литий начинает гореть при большей температуре, чем дейтерий. На этом основывается литиевый тест. Однако коричневые карлики большóй массы быстро сожгут и его.

[zenixt]

Аномально высокая температура планет гигантов солнечной системы – основа возникшей у меня гипотезы флуктуационного горения. Суть его в том, что высокое давление и температура в недрах коричневых карликов приводят к тому, что время от времени происходит случайный синтез атомов водорода, p+p -> d  и  p+d -> He3. И чем больше масса коричневого карлика, тем чаще происходят такие флуктуации, давая достаточную температуру для процесса.
То есть коричневый карлик может греть миллиарды лет.

Во-первых, температура характеризует лишь среднюю кинетическую энергию, есть частицы как с меньшей энергией, так и с большей. На самом деле в термоядерной реакции участвует небольшое количество ядер, имеющих энергию намного больше средней (т. н. «хвост максвелловского распределения»).
Во-вторых, благодаря квантовым эффектам, ядра не обязательно должны иметь энергию, превышающую кулоновский барьер. Если их энергия немного меньше барьера, они могут с большой вероятностью туннелировать сквозь него.

Википедия
Кажется мне, что авторы теорий горения звезд не учли эти факты, поскольку они не существенны для звезд типа красных карликов и выше.

[zenixt]

Полазил по справочникам. Кремний легок и распространен немного больше чем железо. Поэтому ничего не запрещает, вспомните спутник Юпитера ИО, формированию у коричневого карлика планеты размером с Землю, состоящую в основном из соединений кремния - атомная масса 28 и серы – 32.

[Птыц]

Аномально высокая температура планет гигантов солнечной системы – основа возникшей у меня гипотезы флуктуационного горения. Суть его в том, что высокое давление и температура в недрах коричневых карликов приводят к тому, что время от времени происходит случайный синтез атомов водорода, p+p -> d  и  p+d -> He3. И чем больше масса коричневого карлика, тем чаще происходят такие флуктуации, давая достаточную температуру для процесса.
То есть коричневый карлик может греть миллиарды лет.

Не может. Скорость первой реакции протон-протонного цикла настолько мала, что может не приниматься во внимание. Этим и отличается коричневый карлик от обычной звезды.

[Foma]

Они оценили вероятность обнаружить у них хотя бы одну потенциально обитаемую транзитную планету от ~4.5 до 56% в зависимости от предполагаемых параметров планетных систем у КК.

Кривые блеска коричневых карликов исследуются достаточно давно, это позволило точно определить периоды вращения, свойства облачного слоя и прочее [1]. Но никаких транзитов обнаружено не было. Кроме того, один L-карлик есть в поле Кеплера - и опять ничего транзитного, а уж он то мог бы найти совсем мелкие спутники. Поэтому оценка вероятности обитаемых планет ~4.5 до 56%  мягко говоря неадекватна.

[zenixt]

Не может. Скорость первой реакции протон-протонного цикла настолько мала, что может не приниматься во внимание. Этим и отличается коричневый карлик от обычной звезды.

Во-первых, температура характеризует лишь среднюю кинетическую энергию, есть частицы как с меньшей энергией, так и с большей. На самом деле в термоядерной реакции участвует небольшое количество ядер, имеющих энергию намного больше средней (т. н. «хвост максвелловского распределения»).
Во-вторых, благодаря квантовым эффектам, ядра не обязательно должны иметь энергию, превышающую кулоновский барьер. Если их энергия немного меньше барьера, они могут с большой вероятностью туннелировать сквозь него.

Википедия
Кажется мне, что авторы теорий горения звезд не учли эти факты, поскольку они не существенны для звезд типа красных карликов и выше.

[Птыц]

Нашел на вскидку: здесь можно посмотреть (рис.1 на стр.5 для горячей модели и рис.8 на стр.13 для холодной) моделирование эволюции коричневого карлика в 13-30 масс Юпитера.

[Птыц]

Кажется мне, что авторы теорий горения звезд не учли эти факты, поскольку они не существенны для звезд типа красных карликов и выше.

Эти эффекты были учтены еще Гамовым в конце 30-х годов прошлого века. Смотрите, например, здесь.
Без учета туннельного эффекта не получается зажечь даже Солнце.

[Golossvyshe]

В качестве резюме, тскзть. 

Жизнь в системах коричневых карликов отсутствует.  Выход на ГП с длительным устойчивым горением - условие совершенно необходимое.

"Нижней границей обитаемости" можно считать М8-9. Верхней где-то F5-8 (время существования звезды на ГП должно позволить развиться биосфере)

[vika vorobyeva]

Но никаких транзитов обнаружено не было. Кроме того, один L-карлик есть в поле Кеплера - и опять ничего транзитного, а уж он то мог бы найти совсем мелкие спутники. Поэтому оценка вероятности обитаемых планет ~4.5 до 56%  мягко говоря неадекватна.

Возможно, ближе к истине как раз нижняя оценка (~5%).
Вообще говоря, не видно причин, по которым коричневые карлики должны быть лишены собственной системы спутников. У красных карликов планеты есть, у планет-гигантов Солнечной системы - тоже (причем у всех четырех). Почему объекты промежуточной массы должны быть лишены спутников (пусть небольших - скажем, размером с Марс)?
Их обитаемость, конечно, под большим вопросом.

[Foma]

Почему объекты промежуточной массы должны быть лишены спутников (пусть небольших - скажем, размером с Марс)?

Никто не говорит, что у коричневых карликов нет спутников. Вопрос в том, какие это могут быть спутники, где и какова вероятность их обнаружить.
Для спутников больших планет Солнечной системы известна зависимость "масса-расстояние", обусловленная особенностями аккреции из первоначального околопланетного диска [1]:



Как видно, по-настоящему большие спутники обычно образуются на большом расстоянии от планеты: у коричневого карлика спутники "размером с Марс" должны быть где-то на удалении в десятки радиусов карлика, то есть вероятность их транзита априори не превышает нескольких процентов. Да и с обитаемостью там будет не всё слава богу...