Обитаемость экзолун, компактных и кратных звездных систем

[arduan]

В чем я, глубоко сомневаюсь.Любой крупный спутник , возможен только на достаточно близком растоянии от ГГ (там, где еще остается много планетного вещества).Но его судьба -- красивое кольцо вокруг ГГ.

Система Юпитера говорит скорее об обратном. Самый крупный из галилеевых спутников (Ганимед) находится на третьем месте по удаленности, на расстоянии 1.07 млн. км от Юпитера (15 радиусов Юпитера). Далековато для красивого кольца, не?
Аналогично, в системе Сатурна внутри орбиты Титана находится несколько не очень крупных спутников. Да и сам Титан не рядом: до Сатурна 1.22 млн. км, 20 радиусов планеты.
Поскольку спутники планет-гигантов формируются из протоспутникового диска, у более тяжелой планеты ожидается и более массивный (и более обширный) протоспутниковый диск.

Уже говорилось.Ганимед образовался в результате слияния двух спутников.Титан вообще был притянут из пояса астероидов,под влиянием "пинка" Юпитера,он пришелец в системе Сатурна.В любом случае это мелкие объекты по сравнению с нашей планетой.

[UMKA]

я вам про Фаму вы мне про Ерему.

Мне кажется мы друг друга не слышим ,из за того  что я подхожу к вопросу с точки зрения систем.В плане системалогического подхода, а вы  с физиологической стороны вопроса .Вот только в данном случае мне кажется физические компоненты систем ,в данном случае экзолуны ,не как не влияет на систему в целом ,а скорей наоборот корректируются под нее.
З.Ы.  И вопрос откуда вам известен сей факт что Ганимед образовался в результате слияния двух спутников аТитан вообще был притянут из пояса астероидов ,как у титана оброзовалась тогда атмосфера, вулканизм, тиктоника , мантия железное ядро, раз он из пояса астероидов ? Интиресно

Комментарий модератора раздела

Ненормативная лексика у нас запрещена

[arduan]

Так же как и у Цереры :

Данные, полученные в ходе наблюдений за астероидом Церера, позволяют предположить, что это небесное тело, скорее, относится к категории «мини-планет» и, кроме того, обладает значительными запасами чистого водяного льда, скрытого под внешней корой. Как хорошо видно на изображениях, полученных с помощью орбитального телескопа Hubble, Церера отличается такой же шарообразной формой, что и «настоящие» планеты, а также, возможно, обладает дифференцированным  внутренним строением, когда более плотное ядро четко отделено от сравнительно тонкой и рыхлой внешней мантии. Что касается запасов воды, то, если хотя бы четверть объема мантии приходится на водяной лед, это означает, что по своим запасам воды Церера возможно не уступает даже Земле. По мнению Люси Макфадден (Lucy A. MacFadden) с астрономического факультета Университета Мэриленда (umd.edu), Церера - планетный эмбрион, остановившийся в своем развитии из-за влияния мощного гравитационного поля Юпитера, не позволившего ему набрать нужное количество вещества, чтобы превратиться в «полноразмерную» планету. В пользу этого предположения говорит тот факт, что даже с учетом помех, создаваемых Юпитером, Церере удалось вырасти до почти тысяче-километрового диаметра, а ее масса составляет почти четверть от общей массы обломков, входящих в состав астероидного пояса, разделяющего Марс и Юпитер. Впрочем, справедливости ради стоит отметить, что даже если бы Церере удалось собрать весь строительный материал пояса, она все равно была бы в 4-5 раз легче Плутона - самой маленькой планеты Солнечной системы

На Титан же еще с пояса Сатурна что-то нападало...

[Olweg]

Титан вообще был притянут из пояса астероидов,под влиянием "пинка" Юпитера,он пришелец в системе Сатурна.

В первый раз слышу про такую гипотезу. Отчего ж у него орбита такая правильная и круглая и вращается он в плоскости экватора Сатурна?

В любом случае это мелкие объекты по сравнению с нашей планетой.

Ну мы же говорим о пропорциях. У большой планеты - большие спутники.

[arduan]

Да,я как вроде утверждаю,что у Газовых Гигантов может быть только много маленьких,потому как образовываются они в более разряженной среде,чем внутренние планеты.

[vika vorobyeva]

Берем систему Сатурна и мысленно увеличиваем ее массу в 10 раз. В результате имеем гигант с массой в 3 массы Юпитера (таких открыто уже множество) и Титан с массой 19 масс Луны, т.е. более чем в 2 раза массивнее Марса. Помещаем все это хозяйство на орбиту чуть дальше эффективной земной орбиты - и имеем прекрасный обитаемый экзоспутник
Вот, например, хороший кандидат:
http://allplanets.ru/star.php?star=HD 23079
Вот тоже ничего:
http://allplanets.ru/star.php?star=HD 221287
А у этой планеты минимальная масса аж 5.7 масс Юпитера - там может быть спутник в 4 раза массивнее Марса! Или даже несколько таких спутников  
http://allplanets.ru/star.php?star=HD 28185

То есть, конечно, такие спутники могут оказаться и необитаемыми - но только в том случае, если вероятность самозарождения жизни чрезвычайно мала. Но тогда и копия Земли рядом с копией Солнца может оказаться безжизненной...

[Алексей Шевченко]

Берем систему Сатурна и мысленно увеличиваем ее массу в 10 раз. В результате имеем гигант с массой в 3 массы Юпитера (таких открыто уже множество) и Титан с массой 19 масс Луны, т.е. более чем в 2 раза массивнее Марса. Помещаем все это хозяйство на орбиту чуть дальше эффективной земной орбиты - и имеем прекрасный обитаемый экзоспутник
Вот, например, хороший кандидат:
http://allplanets.ru/star.php?star=HD 23079
Вот тоже ничего:
http://allplanets.ru/star.php?star=HD 221287
А у этой планеты минимальная масса аж 5.7 масс Юпитера - там может быть спутник в 4 раза массивнее Марса! Или даже несколько таких спутников  
http://allplanets.ru/star.php?star=HD 28185

То есть, конечно, такие спутники могут оказаться и необитаемыми - но только в том случае, если вероятность самозарождения жизни чрезвычайно мала. Но тогда и копия Земли рядом с копией Солнца может оказаться безжизненной...

Вика, на днях думал примерно так же, только хотел здесь выложить такие измышления, а Вы уже меня опередили .  Интересное совпадение!

[Алексей Шевченко]

Вот статейка http://www.vokrugsveta.ru/news/7403/

Если не ошибаюсь, метод, описанный в статье, основан на транзитной фотометрии (ибо там упоминается космический телескоп "Кеплер"), не так ли?

[AlexOrex]

Думаю, основанное на теории планетообразования предположение Arduan'а допускает исключения. До открытия "горячих юпитеров" тоже трудно было представить, что газовые гиганты могут оказаться так близко к звездам.   

[Прохожий]

Думаю, основанное на теории планетообразования предположение Arduan'а допускает исключения. До открытия "горячих юпитеров" тоже трудно было представить, что газовые гиганты могут оказаться так близко к звездам.

Ещё на Таллинском семинаре опубликован график расчетов (рис 3, стр 193), где есть и близкий Юпитер
http://knec-astro.narod.ru/PPGW/30.mdi.
Так что в принципе это было известно давно....

[Александр Дергаусов]

Нет единого плана

До начала эры открытия внесолнечных планет мы могли изучать только Солнечную систему. Несмотря на то что это позволило нам понять микрофизику важнейших процессов, у нас не было представления о путях развития иных систем. Удивительное разнообразие планет, обнаруженных за последнее десятилетие, значительно раздвинуло горизонт наших знаний. Мы начинаем понимать, что внесолнечные планеты — это последнее выжившее поколение в ряду протопланет, испытавших формирование, миграцию, разрушение и непрерывную динамическую эволюцию. Относительный порядок в нашей Солнечной системе не может быть отражением какого-то общего плана.

От попыток выяснить, как в далеком прошлом формировалась наша Солнечная система, теоретики обратились к исследованиям, позволяющим делать прогнозы о свойствах еще не открытых систем, которые могут быть обнаружены в ближайшее время. До сих пор наблюдатели замечали вблизи солнцеподобных звезд только планеты с массами порядка массы Юпитера. Вооружившись приборами нового поколения, они смогут искать объекты земного типа, которые в соответствии с теорией последовательной аккреции должны быть широко распространены. Планетологи только начинают осознавать то, насколько разнообразны миры во Вселенной.

[arduan]

http://www.eurosmi.ru/yupiter_pogloschal_svoi_sputniki.html
Юпитер поглощал свои спутники
09.03.2009

Группа учёных-астрофизиков из Университета штата Аризона (США) выдвинула гипотезу, что газовый гигант нашей Солнечной системы Юпитер в прошлом поглощал свои спутники. То есть, получается, что современные луны Юпитера – это всего лишь малая часть тех объектов, которые когда-либо обращались вокруг него.
Учёные исследовали орбиты четырёх крупных спутников газового гиганта: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто, - и выявили, что они образовались из газопылевого диска, расположенного в плоскости экватора Юпитера.

Компьютерное моделирование процесса образования спутников показало, что из-за потоков газа и пыли межпланетного пространства орбиты спутников менялись и чего часть из них упала на Юпитер.

По мнению исследователей, сохранившиеся в нынешнее время луны являются последним поколением из множества спутников, существовавших у газового гиганта. На это же указывает и относительная молодость тех же самых Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто.

http://sunsys.narod.ru/solar.htm
Вещество, из которых сложены тела Солнечной системы, можно условно разделить на три группы. Во-первых, это горные породы, состоящие из различных минералов, которые нам хорошо известны на Земле. Современные знания позволяют прогнозировать характер глубинных пород, из которых состоят земные недра. Анализ доступного в настоящее время внеземного вещества показал его общее подобие веществу земному по химическому и минералогическому составу. Основными минералообразующими элементами во всех случаях являются кремний, железо, алюминий, магний и титан в окисленном состоянии, то есть при значительном включении кислорода в химические соединения. Средняя температура плавления этих материалов достигает около 2000 К. Условно эту группу можно назвать "земным веществом".
Углерод, азот, кислород и в меньшем количестве водород, входящий в некоторые химические соединения, составляют распространенную группу планетных летучих веществ. В виде газов эти элементы образуют атмосферы отдельных планет или крупных спутников. Но чаще летучие компоненты вещества Солнечной системы существуют при температурах ниже 273 К в твердом состоянии, то есть в виде льда. Поэтому эту группу назовем условно "льдами".
Наконец, такие газы, как водород и гелий, наиболее обильно встречающиеся на Солнце, с небольшими примесями неона, аргона и некоторых других элементов отнесем к группе "солнечного вещества". Температура кипения подобной смеси составляет около 15 К.
Гистограмма на рис. 6 примерно показывает относительное содержание перечисленных групп вещества в химическом составе основных тел Солнечной системы. Группа 1 ("земное вещество") на 99% и более образует планеты земного типа, астероиды и отдельные спутники (например, Луну). Большая часть спутников, относящихся к системам планет-гигантов состоят в основном из "льдов" (группа 2) с некоторой примесью "земного вещества". Те же составляющие, но в другой пропорции, характерны для комет. Юпитер и Сатурн в основном состоят из "солнечного вещества (группа 3), с примесями "льдов" и "земного вещества". Для Урана и Нептуна основным веществом, их образующих, являются "льды".


http://www.rol.ru/news/misc/spacenews/06/06/20_006.htm
Предложена периодическая система спутников планет-гигантов
20 июня 2006 г.
Эмпирически установлено, что для всех планет-гигантов в Солнечной системе отношение суммарной массы их спутников к массе планеты составляет 0,01%. Группа ученых из Юго-западного исследовательского института США предложила свое объяснение этому труднообъяснимому факту.

     Результаты исследования важны и для поисков обитаемых объектов во Вселенной. Из него следует, что в системах, находящихся за пределами Солнечной системы, планеты-гиганты, такие, как Юпитер, не могут иметь спутники с массой Земли, поскольку максимально допустимая масса не превышает массы Марса.

[vika vorobyeva]

На это же указывает и относительная молодость тех же самых Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто.

  Помилуйте, возраст поверхности Каллисто превышает 3 млрд. лет! На ней же живого места нет, вся в кратерах! О какой молодости может идти речь? Поверхность Ганимеда тоже довольно древняя (по крайней мере, на ней есть древние участки).
Относительная молодость поверхности Ио и Европы естественным образом объясняется вулканическими и тектоническими процессами. Галилеевы спутники Юпитера образовались одновременно с ним (ну, может, на сотню миллионов лет позже).

Эмпирически установлено, что для всех планет-гигантов в Солнечной системе отношение суммарной массы их спутников к массе планеты составляет 0,01%. Группа ученых из Юго-западного исследовательского института США предложила свое объяснение этому труднообъяснимому факту.

     Результаты исследования важны и для поисков обитаемых объектов во Вселенной. Из него следует, что в системах, находящихся за пределами Солнечной системы, планеты-гиганты, такие, как Юпитер, не могут иметь спутники с массой Земли, поскольку максимально допустимая масса не превышает массы Марса.

Даже если Вы правы в отношении планет с массой Юпитера, та же оценка (1:5000) для массивных планет-гигантов дает бОльшую массу спутников, превышающую массу Марса в несколько раз. Кроме того, вряд ли все планетные и спутниковые системы сделаны под копирку, и любое эмпирическое правило действует в среднем, со статистическими отклонениями в обе стороны.

[arduan]

возраст поверхности Каллисто превышает 3 млрд. лет

    вы проводили там изотопный анализ?
Что,касается ГГ,то по гистограмме видно , что не только у Юпитера не может быть крупных спутников..

[Птыц]

http://www.eurosmi.ru/yupiter_pogloschal_svoi_sputniki.html
Юпитер поглощал свои спутники
09.03.2009

Может все-таки источники почитаем?
А вот abstract:

Europa is believed to have formed near the very end of Jupiter's own accretion, within a circumplanetary disk of gas and solid particles. We review the formation of the Galilean satellites in the context of current constraints and understanding of giant planet formation, focusing on recent models of satellite growth within a circumjovian accretion disk produced during the final stages of gas inflow to Jupiter. In such a disk, the Galilean satellites would have accreted slowly, in more than 10^5 yr, and in a low pressure, low gas density environment. Gravitational interactions between the satellites and the gas disk lead to inward orbital migration and loss of satellites to Jupiter. Such effects tend to select for a maximum satellite mass and a common total satellite system mass compared to the planet's mass. One implication is that multiple satellite systems may have formed and been lost during the final stages of Jupiter's growth, with the Galilean satellites being the last generation that survived as gas inflow to Jupiter ended. We conclude by discussing open issues and implications for Europa's conditions of formation.

И 10⁵ лет никак не соответствуют 10⁹ лет.

[vika vorobyeva]

вы проводили там изотопный анализ?
Что,касается ГГ,то по гистограмме видно , что не только у Юпитера не может быть крупных спутников..

Есть общепринятые методы оценки возраста поверхности небесных тел, основанные на подсчете количества кратеров и откалиброванные по возрасту лунных пород (определенному как раз радиоизотопными методами). Меня они устраивают. Можно, конечно, усомнится в их точности - но тогда стоит предложить другой метод определения возраста небесных тел, желательно более точный и легко проверяемый.
Все оценки массы экзолун имеют пока чисто теоретический характер, так что я не стала бы опираться на них, как на достоверное знание. И тем более не стала бы делать категорические замечания типа "массивных спутников просто не может быть". Галактика большая, и в ней очень много чего может быть, даже такой странный зверь как система Земля + Луна

[arduan]

Абсолютно верно.С наступающим  новым годом!
Около 4,533 миллиарда лет тому назад, вскоре после формирования Земли,некая протопланета  ударила Землю под острым углом к земной поверхности. В результате столкновения ударившееся тело разрушилось, а бо́льшая его часть вместе со значительным количеством фельзических (светлых и лёгких) пород земной мантии была выброшена в околоземное пространство. Часть этого вещества затем собралась, образовав Луну из кольца вращающихся вокруг Земли выброшенных обломков.Компьютерные вычисления доказали, что Луна не образовалась бы при столкновении небесных тел при отсутствии некоторых весьма жестких условий. Наша Луна образовалась, ибо тело, столкнувшееся с Землей, " случайно " обладало необходимой массой, " случайно " двигалось с необходимой скоростью и под необходимым углом к Земле, и состав ее " случайно " был именно такой, какой необходим был для образования лунного ядра и коры. Не будь соблюдены все эти условия, это столкновение было бы разрушительным, и никакая Луна не появилась бы.


     Каковы же были последствия,для нас от этого ,без сомнения счастливого столкновения?
      Ось вращения Земли была   наклонена на 23.4 ° относительно её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год (365,26 солнечных суток). Этот угол - "наклонение эклиптики" - не является фиксированным, напротив, он подвержен постоянным, хотя и очень медленным колебаниям. Их амплитуда чуть меньше 3°, то есть минимальное значение угла между осью и вертикалью составляет 22,1°, а максимальное - 24,5°. Время завершения полного цикла этих колебаний (от 24,5° до 22,1° и снова до 24,5°) называется прецессией земной оси.
Таким вот образом наша хрупкая планета покачивается и вращается, кружась по своей дороге-орбите. Оборот вокруг оси - сутки, круг по орбите - год, цикл одного прецессионного покачивания – 26000 лет. За одним циклом прецессии должен следовать другой и т.д., и ныне, и присно, и во веки веков,что имело очень важные последствия(см.ниже).
 
     Было замедленно вращение ,ведь период вращения вокруг своей оси планеты, на которой существует жизнь, не должен изменяться более чем на несколько процентов. Если планета имеет большее время вращения, разница температур дня и ночи будет слишком большой. С другой стороны, если планета вращается слишком быстро, скорость ветра катастрофически повысится. Например, для спокойного дня на планете Юпитер (период вращения вокруг своей оси составляет десять часов) характерна скорость ветра несколько тысяч миль в час. И хотя трудно выдерживать наши ураганы и тайфуны, лучше уж потерпеть их редкие атаки, чем иметь более резкие перепады температур между дневной и ночной частью суток.
    Луна оказывает значительное гравитационное влияние на Землю. Благодаря этому притяжению прибрежные воды морей очищаются, и их питательные вещества обновляются, кроме того, угол наклона оси вращения относительно плоскости орбиты Земли стабилизируется (важнейший фактор для избежания климатических крайностей). Луна за время своего существования, возможно, внесла немалый вклад в дело отвода парниковых газов с Земли, избавив таким образом планету от судьбы, постигшей Венеру (катастрофическое закипание,) выше), и позволив образоваться большим океанам.
     Без такого столкновения на нашей планете не образовались бы тектонические плиты  поскольку земная кора покрывала всю планету и не отставляла места для океанической коры. Столкновение также  привело к появлению большого спутника, который стабилизировал ось обращения планеты и слитию ядер планеты и небесного тела, которое формирует сверхмассивное планетное ядро, которое  генерирует мощный планетный электромагнитный щит от космической радиации!Образование континентов,привело к тому,что они как гигантские ледоколы ,перепахали всю нашу планету до самого его ядра , дав тем самым возможность заработать нашему планетному механизму,этому электро-механическому динамо!
        Наша Луна,как спутник относительно больших размеров также увеличивает шансы выживания высокоорганизованных организмов, исполняя функции астероидного щита. Шансы столкновения астероида с массивнейшим объектом бинарной системы, такой как Земля и Луна, довольно незначительные. Большинство астероидов будут или полностью отброшены, или поразят менее массивный объект: чтобы попасть в массивнейшее тело, нужна правильная комбинация скорости и угла падения. Таким образом планета с большим спутником будет лучше защищена от столкновений (хотя случайные столкновения могут быть необходимыми, поскольку эволюционная теория допускает, что массовое вымирание может ускорить развитие сложных организмов.Благодаря уникальному наклону оси вращения Земли,такие вымирания происходили периодически из-за ледниковых периодов,а "бархатная"   смена времен года не позволяла организмам "расслаблятся" и принуждала их все время бороться за свое существование,ускоряя раз за разом их эволюцию.
  И наконец,самое главное -- орбита движения Земли вокруг Солнца,приобрела свое нынешнее значение эксцентритета,не элиптическое(как ранее),а почти круговое,что дало стабилизацию природных условий на нашей планете,приведших к возникновению на ней жизни.
      Исходя из вышесказанного,предлагаю считать  наступающий год, 4 533 000 001 -м от Времени Счастливого Столкновения(lucky strike) ,как символ благодарности мирозданию,за создание условий,приведших к нашему,скажем так,нынешнему счастливому и веселому существованию, на одной из планет уникальной системы Луна-Земля,    c дополнением того,что палеонтологические находки и компьютерные модели показывают, что наклон земной оси стабилизируется приливной синхронизацией Земли с Луной. Некоторые теоретики считают, что без этой стабилизации, действующей против вращающего момента со стороны Солнца и планет на экваториальную выпуклость Земли, ось вращения была бы хаотична и нестабильна, как, например, у Марса. Если бы ось вращения Земли приблизилась к плоскости эклиптики, то в результате климат на планете стал бы чрезвычайно суровым. Один из полюсов был бы направлен прямо на Солнце, а другой — в противоположную сторону, и по мере обращения Земли вокруг Солнца они менялись бы местами. Полюсы были бы направлены прямо на Солнце летом и зимой. Планетологи, изучавшие такую ситуацию, утверждают, что, в таком случае, на Земле вымерли бы все крупные животные и высшие растения. http://adsabs.harvard.edu/abs/1996LPI....27.1437W  , ведь солнечная радиация била бы прямо по "лысине" магнитного поля!

[UMKA]

Алексей Шевченко по поваду поста 67 ,да и поэтому жду недождусь когда телископ Джеймса Вебба на орбиту запустят, вот тогда и увидем кто прав

[Алексей Шевченко]

Алексей Шевченко по поваду поста 67 ,да и поэтому жду недождусь когда телископ Джеймса Вебба на орбиту запустят, вот тогда и увидем кто прав

А я что - сомневаюсь? Нет, я только за открытие крупных землеподобных экзолун; кстати, UMKA, телескоп Джеймса Вебба должён работать в оптическом, или же в инфракрасном диапазоне?

[UMKA]

Волновой деопазон от видемого до инфрокрасного
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B6%D0%B5%D0%B9%D0%BC%D1%81_%D0%92%D0%B5%D0%B1%D0%B1_(%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF)
Там и спектрограф будет установлен