Обитаемость систем коричневых карликов

[T_PL]

Тут многие сомневаются в возможности жизни на планетах возле красных карликов. На планетах возле коричневых (бурых?) условия еще на порядок жестче.

Но если некоторые исследователи надеются найти жизнь в Европе, то тогда конечно ничто не запрещает быть жизни и на планетах возле коричневых карликах. Но вряд ли местные прокариоты смогут жить на поверхности, условия которой очень быстро изменяются связи с быстрым охлаждением коричневого карлика. Только хемосинтез в горячих источниках.

[T_PL]

Вот реальный спектр коричневого карлика.

Это для карлика какого класса?

Оксигенный фотосинтез на этом спектре действительно не реализуется, а вот для пурпурных бактерий (которые эффективно поглощают свет до 10к А) оказывается еще относительно весьма ничего, для меня это неожиданность.

[VlexAA]

Это для карлика какого класса?

Для Т-карлика с температурой 800К.

Спектр взят отсюда: Habitable Planets Around White and Brown Dwarfs: The Perils
of a Cooling Primary

[VlexAA]

а вот для пурпурных бактерий (которые эффективно поглощают свет до 10к А) оказывается еще относительно весьма ничего

Да, для пурпурных получается, что-то около 164 Вт/м2 (опять же без поглощения атмосферой). А это уже что-то более менее.

Но опять какая-то достаточно своеобразная получается биосфера со связкой сульфатное дыхание – сульфидный фотосинтез. Тесно привязанная к океану и без перспектив заселения суши. Кроме того скорее всего достаточно малопродуктивная. Полоса 730-1100 нм заметно поглощается водой, что делает возможным фотосинтез только в верхних нескольких десятках сантиметрах толщи воды.

Всё-таки нормальный красный карлик хотя бы спектрального класса M8 смотрится куда лучшим местом для обитаемой планеты.

[Leandertan]

Но вряд ли местные прокариоты смогут жить на поверхности, условия которой очень быстро изменяются связи с быстрым охлаждением коричневого карлика.

Быстро они изменяются лишь в первые десятки-сотни миллионов лет.

[Leandertan]

Но опять какая-то достаточно своеобразная получается биосфера со связкой сульфатное дыхание – сульфидный фотосинтез. Тесно привязанная к океану и без перспектив заселения суши. Кроме того скорее всего достаточно малопродуктивная. Полоса 730-1100 нм заметно поглощается водой, что делает возможным фотосинтез только в верхних нескольких десятках сантиметрах толщи воды.

Всё-таки нормальный красный карлик хотя бы спектрального класса M8 смотрится куда лучшим местом для обитаемой планеты.

Только если других вариаций, окромя уже опробованных жизнью на Земле, не существуюет больше. Что очень сомнительно. Так что вы со своим суждением поспешили.

[VlexAA]

Быстро они изменяются лишь в первые десятки-сотни миллионов лет.

Дольше и намного. Для развития жизни надо чтобы климат был стабилен в течении по крайней мере миллиарда лет.  Достаточно стабильным (скорость остывания достаточно снижается) бурый карлик в этом смысле становится только через 3-5 млрд. лет после образования, когда остынет ниже 1000К.

[VlexAA]

Только если других вариаций, окромя уже опробованных жизнью на Земле

Какие? Хотя бы теоретически. Назовите.

Существует не так много принципиально различных механизмов утилизации энергии излучения. И все они живыми организмами на земле опробованы.

[Leandertan]

Какие? Хотя бы теоретически. Назовите.

А я почём знаю? Или то, что я не могу их назвать, вдруг отменяет возможность их существования?

Существует не так много принципиально различных механизмов утилизации энергии излучения. И все они живыми организмами на земле опробованы.

Откуда вы это знаете? Я лично в этом сомневаюсь.

[T_PL]

А я почём знаю? Или то, что я не могу их назвать, вдруг отменяет возможность их существования?

В таком виде мы не можем отрицать биоту фотосферы Солнца и других звезд…

Либо движущиеся камни Буковского…

Сугубо теоретически все может быть.
Но все же мы говорим про жизнь в нашем , земном, понимании. Если не на уровне приматов, то хотя бы на уровне прокариотов.

[VlexAA]

Откуда вы это знаете? Я лично в этом сомневаюсь.

Первоначально  в любом случае квант трансформируется в энергию возбуждённого состояния молекулы приёмника. Далее какова бы ни была клетка её надо трансформировать в энергию химических структур. Принципиально это можно сделать  только тремя способами.

1)   Нециклический транспорт электрона с прямым преобразованием энергии кванта в энергию Ox/Red процесса.
2)   Циклический транспорт с созданием разности потенциалов, а затем уже отдельным преобразованием электрической энергии в химическую.
3)   Изменение ППЭ молекулы и трансформация энергии в энергию конфирмационного перехода без электронного транспорта.

Больше ничего в общем-то не придумаешь. Все три способа организмы на земле используют. Причём с огромным отрывом побеждает первый (и это не случайно, он попросту самый эффективный).

Совершенно странно считать, что на другой планете будет по-другому.

Но для этого процесса требуется донор электронов. Учитывая, что состав первичного вещества везде практически одинаков, то и геохимия планет будет отличаться не так сильно. И какие тут варианты? По сути это вода, металлы (прежде всего железо и марганец, как наиболее распространённые), сера и, теоретически, галогены. Собственно и всё. Но электрон хлора “дороже”, чем электрон воды, а бром достаточно редкий и, кроме, того хлор и бром крайне (намного более чем кислород) агрессивны к углеродным полимерам, так что этот вариант очень маловероятен.

Итого, при всём богатстве выбора, выбора то и нет. Оксигенный фотосинтез, сульфитный, ну и плюс железный/марганцевый. Собственно и всё. Структура молекулярных комплексов могут быть самые произвольные, но процесс которые они будут осуществлять (у доминирующей автотрофной формы жизни) будут ограниченны только этим списком.

[RavanzeV]

Цитата: AlexAV от Вчера в 12:44:37

    А затем он уходит в T класс, где даёт слишком мало ФАР для поддержания фотосинтезирующей жизни. А без фотосинтеза – никакой нормальной биосферы не получается, так, её жалкое подобие.

А вот здесь, пожалуйста, поподробнее. Неочевидно, опять же.

  Все как раз более чем очевидно!!!

Откуда вы знаете? Что недостаточно? Вы знакомы только с одной биосферой Земли...вон под водой вулканы газы выделяют там жизнь кишит...Не делайте выводы поспешные...

 Именно одной биосферы и достаточно, чтобы оценить соотношение уровня развития и количества двух форм "световых" и "инфракрасных".  Очевидно что подавляющее  и доминирующее положение на Земле занимает жизнь на основе нормального фотосинтеза. А всякого рода хемосинтетики - это редкая экзотика, и не образует огромную биомассу, сравнимую с обычной, потому что энергооборот слишком маленький получается!!! урожайность, грубо говоря, мизерная!!!  Хотя в рамках планеты, где условия для этого пригодные повсеместно, а не в точечных вулканических районах сосредоточены.   

    Опять же, если добавить к этому приливный разогрев который у КК планет в обитаемой зоне в десятки - сотни раз сильнее земного ,а значит и повышенную геологическую активность,  которая будет питать серой и еще кучей всего среду, и большое количество ИК излучения,  то как раз и набирается достаточно факторов для существования, нет, даже  для пышного расцвета тех форм, которые у нас тут живут в адских (для нас, а не для них , условиях и считаются экзотическими , экстремальными, запредельными и еще какими - угодно.  И поверхность им никакая не нужна, и черт с ней с радиацией, вспышками, отсутствием дня и ночи...   Им только водоемчик достаточно глубокий подавай, который и защитит и накормит...

   Корочь, по ходу обитаемы эти самые планеты у КК, только не тем чем надо обитаемы )))  Бананы и помидоры там точно не растут!  Зато микробов "экзотических" - хоть отбавляй ... )))))))))    Остается последний вопрос, эти самые хемосинтетические "существа" у нас, на Земле, произошли от "нормальных", или независимо появились?  Хотя и тут есть подозрения в том что вообще с них все и начиналось, просто это сейчас им жить негде стало... Условия не те стали, сильно изменились за миллиарды лет. Вот и не особо и распространены теперь. И экзотикой считаются и "примером невероятных возможностей жизни приспосабливаться к самым фантастическим условиям обитания" являются.  По их то меркам они "в шоколаде" живут, и до кислорода им нет никакого дела, и до синих лучей тоже, и вообще до много еще чего...

[VlexAA]

КК планет в обитаемой зоне в десятки

Только скорее бурых, а не красных. Красные даже спектрального класса М8, не говоря уже о М5 или М0 дают достаточно ФАР для фотосинтезирующей жизни.
А бурые - да, там действительно так может быть.

[IwenK]

неа, коричневые карлики не годятся
у них светимость недостаточно стабильна
жалкие крохи дейтерия погорят какой-нибудь миллиард лет, а потом пойдёт остывание
жизнь там может и начнёт образовываться, но тут же замёрзнет

так что остаются только карлики красные

[Leandertan]

А всякого рода хемосинтетики - это редкая экзотика, и не образует огромную биомассу, сравнимую с обычной

Здесь вы сильно ошибаетесь. До 2/3 земной биомассы находится в толще коры и приходится на хемосинтетиков. Из оставшихся 1/3 примерно 1/4 отнимают ещё грибы и ещё прокариоты немало. На долю фотосинтетиков остаётся что-то около 1/5-1/10 от всей биомассы Земли.

Остается последний вопрос, эти самые хемосинтетические "существа" у нас, на Земле, произошли от "нормальных", или независимо появились?

Если фотосинтез появился лишь 2,5 млрд. лет назад, а жизнь - 4+ млрд. лет назад.

[Leandertan]

Но для этого процесса требуется донор электронов.

Непонятно таки, как вы э/м-излучение в салатовой части спектра увязали с донорством электронов

Итого, при всём богатстве выбора, выбора то и нет. Оксигенный фотосинтез, сульфитный, ну и плюс железный/марганцевый. Собственно и всё.

См. картинку ниже.

Да, кстати - на кой вообще увязываться на фотосинтез, если абиогенных источников кислорода тоже хватает? Навскидку - фотолиз воды, разложение оксидов металлов в ядре планеты с последующим насыщением кислородом мантии и извержением наружу, и т.п.

[VlexAA]

Ложные сведенья. Вариантов будет поболее. См. картинку ниже.

И что вы перечислили?

Аммиак, нитриты и угарный газ не годятся, поскольку не существует дыхательных цепей в которых бы они полностью регенерировались бы сапрофитами. Не получается замкнутого биогеохимического цикла. Только ассимиляция вещества, выделяемого из абиогенных источников. Но это уже смех, а не биосфера.

Фосфор не пойдёт, поскольку имеет склонность образовывать крайне плохо растворимые соединения с ионами металлов, что делает его сравнительно малодоступным. На формирование биополимеров хватило бы...

Итого. Вычёркиваем всё лишнее в вашем списке и остаётся только сера и железо. Которые уже назывались.

Непонятно таки, как вы э/м-излучение в салатовой части спектра увязали с донорством электронов

По двум причинам.
1)   Вода самый распространённый из возможных доноров электронов.
2)   Излучение с длинной волны больше 700 нм сильно поглощается жидкой водой. А при длиннее волны больше 1,1 мкм вода вообще практически непрозрачна.
А вода и жизнь не разделимы.

[VlexAA]

Здесь вы сильно ошибаетесь. До 2/3 земной биомассы находится в толще коры и приходится на хемосинтетиков. Из оставшихся 1/3 примерно 1/4 отнимают ещё грибы и ещё прокариоты немало. На долю фотосинтетиков остаётся что-то около 1/5-1/10 от всей биомассы Земли.

Ага, которые питаются тем веществом, которые выделили фотосинтетики.

Фотосинтез ежегодно даёт около 200 млрд. т. органического вещества. Это намного порядков больше всего того что поступает из литосферы в результате абиогенных процессов и может быть усвоено хемосинтетиками (абиогенные метан, водород, сера и т.д.).

P.S. Действительно. Обсуждение как-то сильно отклонилось от темы.

Вообще не стоит-ли перенести сообщения с №1750 и до конца в тему о бурых карликах?

[T_PL]

Ложные сведенья. Вариантов будет поболее. См. картинку ниже.

Да, кстати - на кой вообще увязываться на фотосинтез, если абиогенных источников кислорода тоже хватает? Навскидку - фотолиз воды, разложение оксидов металлов в ядре планеты с последующим насыщением кислородом мантии и извержением наружу, и т.п.

Фотолиз возле коричневых карликов практически отсутствует, так как нет жесткого ультрафиолета и рентгена. Разложение оксидов железа в ядре – эта идея Сорохина термодинамическим никак не подтверждена, и на практике пока нигде не наблюдается.

Среди хемосинтетиков, в вашей таблице, все циклы с участием акцептора электронов О₂. Есть циклы и без него, самый распространенный CO₂ + 4H₂ = CH₄ + 2H₂O.

Жизнь, как таковая, возможно и будет. Но как она может продвинутся далее уровня прокариотов, пока вариантов не вижу.



И да, vika vorobyeva, наверное действительно последние страницы надо перенести в озвученную вами тему. Ибо это совершенно разные классы звезд.

[Aika vorobyevv]

Дискуссию о возможности жизни на планетах у коричневых карликов перенесла из темы о жизни на планетах красных карликов.
Просьба продолжать эту дискуссию здесь.