Открытия и исследования экзопланет

[L_Pt]

Dayan, я конечно не претендую на истину в последней инстанции, но по моему на вопрос я ответил.

Кислорода конечно на 2 порядка больше чем серы, но другого восстановителя – водорода, больше еще на несколько порядка. Т.е. условия образования планетоземалей, особенно в ледяном поясе, в любом случаи будут восстановительными. Почти весь кислород будет связан в воду, небольшая часть в оксиды кремния и металлов. Вся сера будет в виде либо сероводорода либо сульфиды металлов.
И все это в облаке большого избытка молекулярного водорода.
Именно из-за избытка последнего в первоначальном веществе и невозможны окисленные формы.
В метеоритах сульфатов нет.

Вроде бы есть уверенность что океанида образуется в ледяном поясе (иначе откуда столько воды?).

[Golossvyshe]

На Земле - да, поскольку на у нас много окисляемых веществ. На океанидах при диссоциации воды часть водорода будет убегать в космос, и чем тогда прикажете связывать оставшийся кислород?

Он сам свяжется, без приказа.
Конечно, если рассматривать гипотетическую "планету-каплю", целиком состоящую из химически чистой воды, то за миллиарды лет, может быть, и накопится заметное количество. Но в реале уже первичного метана хватит с большим запасом, чтобы связать весь фотолизный кислород. Если добавить аммиак, сероводород, серу и железо в ядре, углеродные соединения... Да кислород поглощают все кому не лень.
Короче, наличие кислородной атмосферы - абсолютная гарантия присутствия жизни.

[Алексей Шевченко]

Короче, наличие кислородной атмосферы - абсолютная гарантия присутствия жизни.

...Особенно - когда содержание кислорода в атмосфере планеты - близко к 20 %, или же около того...

[Dayan]

Dayan, я конечно не претендую на истину в последней инстанции, но по моему на вопрос я ответил.

Какая будет степень окисления - разве это ответ?

Кислорода конечно на 2 порядка больше чем серы, но другого восстановителя – водорода, больше еще на несколько порядка. Т.е. условия образования планетоземалей, особенно в ледяном поясе, в любом случаи будут восстановительными. Почти весь кислород будет связан в воду, небольшая часть в оксиды кремния и металлов. Вся сера будет в виде либо сероводорода либо сульфиды металлов.
И все это в облаке большого избытка молекулярного водорода.
Именно из-за избытка последнего в первоначальном веществе и невозможны окисленные формы.
В метеоритах сульфатов нет.
Вроде бы есть уверенность что океанида образуется в ледяном поясе (иначе откуда столько воды?).

Конечно, трудно пока сказать, откуда на Земле вода, но почему-то не учитываете эволюцию планеты уже в обитаемой зоне звезды, а она тоже может внести существенные коррективы за миллиарды лет.

Он сам свяжется, без приказа.
Конечно, если рассматривать гипотетическую "планету-каплю", целиком состоящую из химически чистой воды, то за миллиарды лет, может быть, и накопится заметное количество. Но в реале уже первичного метана хватит с большим запасом, чтобы связать весь фотолизный кислород. Если добавить аммиак, сероводород, серу и железо в ядре, углеродные соединения... Да кислород поглощают все кому не лень.
Короче, наличие кислородной атмосферы - абсолютная гарантия присутствия жизни.

Да, сам метан при химической реакции сразу перейдёт в воду и муравьиную кислоту, но это произойдёт только на начальном этапе, когда он есть. Только начального метана явно надолго не хватит, а на его новое образование на планете-океаниде просто нет условий. Аммиак также разложится на воду и на азот, также на начальном этапе возможно. Но, образование кислорода - процесс непрерывный, а восстанавливающих элементов уже не будет!
Оксид серы же взаимодействует с водой, что приводит к образованию серной кислоты.
Получается, все реакции в атмосфере планеты-океана быстро сойдут на нет, кроме выделения чистого кислорода из воды.

...Особенно - когда содержание кислорода в атмосфере планеты - близко к 20 %, или же около того...

Да даже если все 100% не гарантия.

[Проходящий Кот]

 ???Значит вопрос с кислородом остаётся открытым.  ???Аргументы за и против не решающие

[L_Pt]

Dayan

Какая будет степень окисления - разве это ответ?

А разве нет? Это более чем прямой ответ на что будет уходить выделяющийся кислород.

Конечно, трудно пока сказать, откуда на Земле вода, но почему-то не учитываете эволюцию планеты уже в обитаемой зоне звезды, а она тоже может внести существенные коррективы за миллиарды лет.

Ну мы же с самого начала говорим про фотолиз. Вы можете оценить диапазон его мощности, чтобы это был двухсторонний разговор?

[Golossvyshe]

Да, сам метан при химической реакции сразу перейдёт в воду и муравьиную кислоту, но это произойдёт только на начальном этапе, когда он есть. Только начального метана явно надолго не хватит, а на его новое образование на планете-океаниде просто нет условий. Аммиак также разложится на воду и на азот, также на начальном этапе возможно. Но, образование кислорода - процесс непрерывный, а восстанавливающих элементов уже не будет!
Оксид серы же взаимодействует с водой, что приводит к образованию серной кислоты.
Получается, все реакции в атмосфере планеты-океана быстро сойдут на нет, кроме выделения чистого кислорода из воды.

Это "быстро" как раз определяется количеством поступающего в атмосферу кислорода. Кислород не накапливается. Любые количества будут практически мгновенно, в геологических масштабах, поглощены породами ядра и растворёнными элементами. Да на океаниде запасы того аммиака и метана вообще должны быть огромны, на глубине в десятки километров в воде можно сколько угодно растворить...
ЕМНИП, у К. Сагана есть такие расчёты - за все 4 млрд. лет на Земле за счёт фотодиссоциации образовалось несколько меньше кислорода, чем его сейчас наличествует в атмосфере. Это если ни один атом не израсходован, и то не хватит. А у планет, обращающихся вокруг звёзд класса К, диссоциация вообще ничтожна. Тем более у карликов класса М.
Реальное количество выработанного биосферой Земли кислорода во много тысяч раз превышает нынешнее содержание в атмосфере.

[Himik]

Прочитал интересную дискуссию, и вот мои соображения по этому поводу:
Фотодиссоциация воды происходит под действием УФ. Но под действием того же УФ кислород превращается в озон. Озон намного активнее кислорода и будет окислять все что встретит. Вот парочка реакций (Вики):

Озон реагирует с углеродом при нормальной температуре с образованием двуокиси углерода:
C + 2 O₃ → CO₂ + 2 O₂

Озон не реагирует с аммониевыми солями, но реагирует с аммиаком с образованием нитрата аммония:
2 NH₃ + 4 O₃ → NH₄NO₃ + 4 O₂ + H₂O

Озон реагирует с сульфидами с образованием сульфатов:
PbS + 4 O₃ → PbSO₄ + 4 O₂

С помощью озона можно получить Серную кислоту как из элементарной серы, так и из двуокиси серы:
S + H₂O + O₃ → H₂SO₄
3 SO₂ + 3 H₂O + O₃ → 3 H₂SO₄

В газовой фазе озон взаимодействует с сероводородом с образованием двуокиси серы:
H₂S + O₃ → SO₂ + H₂O

В водном растворе проходят две конкурирующие реакции с сероводородом, одна с образованием элементарной серы, другая с образованием серной кислоты:
H₂S + O₃ → S + O₂ + H₂O
3 H₂S + 4 O₃ → 3 H₂SO₄

ИМХО, даже если в атмосфере будет кислород это далеко не гарантия наличия жизни. Вполне могут найтись процессы не известные нам при которых будет выделятся кислород в планетарных масштабах, и вероятность этого хоть и очень мала, но всёже намного больше чем вероятность зарождения жизни.

И вообще, почему это жизнь должна быть такой же как и на Земле? Намного большей сенсацией будет обнаружение свободного фтора или какого-нибудь F₂O (фантазии, куда без них )

[mi.k]

    Небольшая поправочка - никакого F₂0 не образуется. Фтор является самым активным неметаллом, и бурно реагирует со всеми веществами, в большинстве со взрывом. Таким образом, он сильнее как окислитель, чем кислород - на выходе получим фторид кислорода (II) OF₂.
    Кроме того в атмосфере фтора горят даже вода и платина:
    2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂

[L_Pt]

Озон конечно очень мощный окислитель (хотя про F₂O это был откровенный перебор  ). Но снова возникает вопрос про количество образуемых веществ.

[Ба@ша]

    Небольшая поправочка - никакого F₂0 не образуется. Фтор является самым активным неметаллом, и бурно реагирует со всеми веществами, в большинстве со взрывом. Таким образом, он сильнее как окислитель, чем кислород - на выходе получим фторид кислорода (II) OF₂.
    Кроме того в атмосфере фтора горят даже вода и платина:
    2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂

у фтора вообще самая большая электроотрицательность из всех элементов - он всегда окислитель.

[L_Pt]

Но если вернуться на пару страниц назад – является ли относительно мощная кислородная атмосфера однозначным свидетельством привычной нам биосферы – вроде есть 2 крайних случая когда нет.

- Планета где-то посередине между Землей и Венерой. Температура возле поверхности выше критической для воды. Но атмосфера насыщенная парами воды, в отличии от Венеры. Все таки для окисления горных пород жидкая вода является катализатором, а также переносчиком с глубин новых порций восстановленного в-ва.

- Ледяная суперземля не очень далеко от звезды ранних классов. Мощная криосфера, не позволяющая обмен веществом в объеме.

Но тут сугубо по температуре можно понять что это не то.

Свободный кислород в контакте с жидкой гидросферой – только жизнь + фотосинтез.

[KBOB]

Прочитал интересную дискуссию, и вот мои соображения по этому поводу:
Фотодиссоциация воды происходит под действием УФ. Но под действием того же УФ кислород превращается в озон. Озон намного активнее кислорода и будет окислять все что встретит. Вот парочка реакций (Вики):

Озон реагирует с углеродом при нормальной температуре с образованием двуокиси углерода:
C + 2 O₃ → CO₂ + 2 O₂

Озон не реагирует с аммониевыми солями, но реагирует с аммиаком с образованием нитрата аммония:
2 NH₃ + 4 O₃ → NH₄NO₃ + 4 O₂ + H₂O

Озон реагирует с сульфидами с образованием сульфатов:
PbS + 4 O₃ → PbSO₄ + 4 O₂

С помощью озона можно получить Серную кислоту как из элементарной серы, так и из двуокиси серы:
S + H₂O + O₃ → H₂SO₄
3 SO₂ + 3 H₂O + O₃ → 3 H₂SO₄

В газовой фазе озон взаимодействует с сероводородом с образованием двуокиси серы:
H₂S + O₃ → SO₂ + H₂O

В водном растворе проходят две конкурирующие реакции с сероводородом, одна с образованием элементарной серы, другая с образованием серной кислоты:
H₂S + O₃ → S + O₂ + H₂O
3 H₂S + 4 O₃ → 3 H₂SO₄

ИМХО, даже если в атмосфере будет кислород это далеко не гарантия наличия жизни. Вполне могут найтись процессы не известные нам при которых будет выделятся кислород в планетарных масштабах, и вероятность этого хоть и очень мала, но всёже намного больше чем вероятность зарождения жизни.

И вообще, почему это жизнь должна быть такой же как и на Земле? Намного большей сенсацией будет обнаружение свободного фтора или какого-нибудь F₂O (фантазии, куда без них )

Согласен +100!
На Марсе например полно перхлоратов и перексидов, а кислорода в атмосфере кот на плакал.

[vsevolodson]

кстати чем не продукт местного фотосинтеза и не окислитель вместо кислорода?

[Golossvyshe]

ИМХО, даже если в атмосфере будет кислород это далеко не гарантия наличия жизни. Вполне могут найтись процессы не известные нам при которых будет выделятся кислород в планетарных масштабах, и вероятность этого хоть и очень мала, но всёже намного больше чем вероятность зарождения жизни.

И вообще, почему это жизнь должна быть такой же как и на Земле? Намного большей сенсацией будет обнаружение свободного фтора или какого-нибудь F₂O (фантазии, куда без них )

Согласен +100!
На Марсе например полно перхлоратов и перексидов, а кислорода в атмосфере кот на плакал.

Злые вы все, уйду я от вас
Это только Шкловский полагает, что жизнь явление уникальное и образовалась случайно. Уже то, что на Земле жизнь имелась 3,8 млрд. лет назад, сразу после формирования океанов, наталкивает на мысль, что вероятность возникновения её = 100% при наличии неких критических условий, а именно гидросферы. Причём в архее температура океанов доходила до 70-80 град. из-за парникового эффекта, и ничего. Примерно как цепной процесс в уране - если достигнута критическая масса, взрыв произойдёт, притом мгновенно.

Вот почему так интересно следить за исследованиями Марса. Вода там была, если найдут хоть какие-то минералы вроде углесодержащих сланцев, гипотеза уникальности земной жизни падёт и больше не встанет. Как уже пала гипотеза Джинса об уникальности планетных систем.

[ctac]

Первый зафиксированный спектр экзопланеты!?
http://www.eso.org/public/news/eso1002/

[Dayan]

А разве нет? Это более чем прямой ответ на что будет уходить выделяющийся кислород.

Конечно нет. Это не ответ.

Ну мы же с самого начала говорим про фотолиз. Вы можете оценить диапазон его мощности, чтобы это был двухсторонний разговор?

Не ответили на вопрос Вы, и я почему должен что-то оценивать?! Только после Ваших доказательств, посмотрим. А то Вы же утверждаете, что кислород - показатель наличия жизни. Докажите, а то какая будет степень окисления, если захотеть, можно и самим найти.

Это "быстро" как раз определяется количеством поступающего в атмосферу кислорода. Кислород не накапливается. Любые количества будут практически мгновенно, в геологических масштабах, поглощены породами ядра и растворёнными элементами. Да на океаниде запасы того аммиака и метана вообще должны быть огромны, на глубине в десятки километров в воде можно сколько угодно растворить...
ЕМНИП, у К. Сагана есть такие расчёты - за все 4 млрд. лет на Земле за счёт фотодиссоциации образовалось несколько меньше кислорода, чем его сейчас наличествует в атмосфере. Это если ни один атом не израсходован, и то не хватит. А у планет, обращающихся вокруг звёзд класса К, диссоциация вообще ничтожна. Тем более у карликов класса М.
Реальное количество выработанного биосферой Земли кислорода во много тысяч раз превышает нынешнее содержание в атмосфере.

Утверждать, что там будет именно так - глупо и бессмысленно. Что там будет много аммиака и метана, что кислород не будет накапливаться - где доказательства? Где рассчёты? У Вас они есть? И, причём здесь ядро, когда атмосфера с ним не будет непосредственно соприкасаться в случае многокилометровой мантии из льда? Что зря воду в ступе тольчь - ведь никого не убедите, хоть до посинения крутить одно и то же - бла бла бла.

Злые вы все, уйду я от вас

В самом деле, уходите.

[mi.k]

   

Первый зафиксированный спектр экзопланеты!?
   

    На длиных волнах, около 4 мкм, планета оказалась блеклой, что натолкнуло на мысли о поглащении атмосферой света. Самым простым объяснением является меньшее содержание матана, и большее моноксида углерода. Эта модель для планеты не похожа на те, что рассчитывали. Но думаю, что проделанных вычислений пока еще мало, для того, чтобы сразу взяться за перестроение моделей, да и вообще для того делать окончательные выводы. Нужно больше статистических данных, хотя, конечно же, и эти результаты вдохновляют. Собираются пронаблюдать за другими планетами в этой системе.
   Какая из планет попала под наблюдения, пока не нашел. В системе их три, последняя, кстати - HR 8799 c - на exoplanet.eu была обновлена сегодня - 13 января 2010 года.

   


   http://www.universetoday.com/2010/01/13/first-direct-spectrum-of-an-exoplanet-orbiting-a-sun-like-star/#more-50443

[Borislаv]

Первый зафиксированный спектр экзопланеты!?
http://www.eso.org/public/news/eso1002/

Не не первый, впервые спектр экзопланеты был зарегистрирован у транзитных планет методом транзитной спектроскопии, т.е. вычитанием спектра звезды с планетой на переднем фоне от спектра звезды, когда планета находится за звездой. А в этом случае получен первый спектр экзопланеты открытой фотографически

   Какая из планет попала под наблюдения, пока не нашел. В системе их три, последняя, кстати - HR 8799 c - на exoplanet.eu была обновлена сегодня - 13 января 2010 года.

К пресс-релизу есть ссылка на научную статью
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1002/eso1002.pdf

В ней говорится о спектре самой внешней планеты - под индексом "с". Это не последняя кстати планета, самая внутреняя имеет индекс "d", так как была обнаружена на снимка лишь через год, после планет b и c.

[KBOB]

Звезда
Звезда HR 8799 относится к классу λ Волопаса, группе пекулярных звёзд с чрезвычайно высокой концентрацией тяжёлых элементов в верхних слоях атмосферы. Звезда является также переменной, поэтому относится к классу переменных типа γ Золотой Рыбы.
Планетная система
В ноябре 2008 года команда учёных Герцбергского института астрофизики методом наблюдений в инфракрасном диапазоне обнаружила три планеты, обращающиеся вокруг этой звезды.
Орбиты дальних планет системы находятся непосредственно в пределах пылевом диске, наподобие Пояса Койпера. Это один из самых массивных дисков, открытых вокруг звезды, находящейся в пределах 300 св. лет от нас.
Возраст
~60 миллионов лет лет