Открытия и исследования экзопланет

[cybertron]

Вроде бы тенденция -  планеты меньших размеров чаще встречаются. Сейчас в экзопланетах лидируют мини-нептуны, потому что меньших размеров планеты мы
обнаруживаем с трудом. Есть надежда что планет земного размера все-таки много. В нашей системе например их аж целых две.

[Dayan]

Вроде бы тенденция -  планеты меньших размеров чаще встречаются. Сейчас в экзопланетах лидируют мини-нептуны, потому что меньших размеров планеты мы
обнаруживаем с трудом. Есть надежда что планет земного размера все-таки много. В нашей системе например их аж целых две.

Да, конечно. Сегодня распрострённость известных типов планет определяется селективностью методов и ограничениями имеющихся инструментов.
Планет с размерами Земли и меньше должно быть много – больше, чем суперземель и мининептунов, которых в свою очередь больше, чем обычных нептунов и газовых гигантов (юпитеров и сатурнов). Их просто труднее найти сейчас.
Кстати, мининептуны количественно преобладают даже над суперземлями (в том смысле, что это плотные планеты крупнее Земли) по распространённости среди экзопланет с измеренными массами и радиусами. Есть подозрение, что вода преобладает и в составе небольших планет. И Солнечная система не исключение – почти все спутники планет-гигантов, все карликовые планеты и большинство астероидов вне снеговой линии богаты водой. Но 4 внутренние планеты относительно бедны лёгкими веществами – видимо они образовались уже в "очищенной" от них Солнцем области остатков протопланетного диска и сильно не мигрировали.

[николай теллалов]

У очень многих звёзд обнаружены такие мининептуны – фактически, это самый распространённый тип известных на сегодня планет!

только собирался спросить про наиболее массовый тип экзопланет
(правда, это только массовость но наблюдениям, мелочь еще не видна... ?)

жизнь, например, в виде микробов могла бы существовать в атмосфере мининептунов зоны обитаемости – как и в атмосфере Венеры – на высоте, где температура и давление близки к тому, что есть на поверхности Земли. Возможно, в облачном слое планет с мощными атмосферами.

существовать может, но успеет ли возникнуть в такой слишком динамичной среде? Не за что уцепиться, накопить.

[николай теллалов]

подходящими для жизни являются планеты в довольно узком диапазоне масс и радиусов: где-то от массы в пару-тройку Марсов (т.е. от трети массы Земли) до масс в 3-4 массы Земли (радиус таких планет, если они железно-силикатные как Земля, около 1.4 радиуса Земли)

по поводу и у меня чисто ощущение, что планета в треть массы Земли постепенно деградирует до нынешнего Марса, пусть и дольше; а наиболее благоприятными окажутся суперземли до 5-6 земных масс, но там жизнь совсем заперта, возможно даже и космоса не видит. А наша Земля - практически нижняя граница благоприятности.

вопрос
нет ли еще подозрений на системы вроде Траписта-1?

[Dayan]

жизнь, например, в виде микробов могла бы существовать в атмосфере мининептунов зоны обитаемости – как и в атмосфере Венеры – на высоте, где температура и давление близки к тому, что есть на поверхности Земли. Возможно, в облачном слое планет с мощными атмосферами.

существовать может, но успеет ли возникнуть в такой слишком динамичной среде? Не за что уцепиться, накопить.

Конечно, существование жизни в атмосфере планет без поверхностей под очень большим вопросом. Просто сделал предположение. Там конечно уцепиться не за что и от ниспадающих конвективных потоков зарождающейся гипотетической жизни уйти было бы очень трудно.

по поводу и у меня чисто ощущение, что планета в треть массы Земли постепенно деградирует до нынешнего Марса, пусть и дольше; а наиболее благоприятными окажутся суперземли до 5-6 земных масс, но там жизнь совсем заперта, возможно даже и космоса не видит.

5-6 масс Земли всё же многовато. Даже если там ещё не складывается с водородом-гелием, то с водой уж точно проблем не будет. И суша на таких планетах, мягко говоря, будет очень большой роскошью.
Посмотрите на расположение двух популяций экзопланет с известной плотностью на Картинке 2 в статье, и на расположение и структуру провала Фултона на Картинке 5 в другой статье.
Хотя планеты с заметным количеством водорода-гелия начинаются после 1.5-1.7 радиусов Земли, снижение плотности многих планет начинается где-то с 1.3 радиуса Земли (планета с земным составом при таком радиусе имеет массу около 2.3 земных). И это всё для планет, которые обращаются вокруг F, G и K звёзд с периодами короче 100 суток! Т.е. для планет в зоне обитаемости граница между мининептунами, океанидами и твердотельными планетами должна проходить при меньших радиусах, т.к. излучение родительской звезды уже не столь жестокое.

А наша Земля - практически нижняя граница благоприятности.

С чего же такой вывод? За время жизни Солнца наша Земля вполне способна удержать оптимальную для жизни атмосферу и воду. Венера тоже, если бы она находилась на месте Земли. И промежуточная между Марсом и Венерой по массе планета тоже (уже были такие расчёты).

вопрос
нет ли еще подозрений на системы вроде Траписта-1?

Есть, но до официального выхода статей об этом не стоит говорить.

Что-то уже совсем ушли в оффтоп.

[Инопланетянин]

по поводу и у меня чисто ощущение, что планета в треть массы Земли постепенно деградирует до нынешнего Марса, пусть и дольше

Подумалось, что планеты выходящие из этих узких границ массы могли бы сохранять обитаемость с помощью внешних условий. Например, в качестве спутника газового гиганта марсоподобные планетки могли бы сохранять вулканическую активность очень долго, пользуясь его приливами и либрацией, а вспыхивающие красные карлики должны смещать массу пригодных к обитанию планет в большую сторону.

[vagabond]

С чего же такой вывод? За время жизни Солнца наша Земля вполне способна удержать оптимальную для жизни атмосферу и воду

Нет, воду не способна. По мере выгорания «топлива» Солнце становится все ярче, приблизительно на 1% каждые 100 миллионов лет. Земля постоянно теряет воду. Часть водяного пара поднимается в верхние слои атмосферы, где молекулы воды распадаются под действием ультрафиолетового излучения. Освободившиеся атомы водорода, как самого легкого элемента, улетают в космическое пространство. Таким образом происходит постепенная потеря водных запасов планеты. Однако эти потери компенсируются поступлением воды из мантии (вулканы, гейзеры и т.д.) и из космоса (кометы, метеориты). Но при увеличении светимости Солнца где-то на 10% равновесие нарушится, поступление водяного пара в стратосферу возрастет настолько, что дестабилизирует океаны. За несколько сотен миллионов лет они исчезнут с поверхности планеты. Т.е. здесь у нас остается 1 миллиард лет.
ПС: в дальнейшем вообще станет настолько жарко, что жизни придётся вообще туго. Даже микроскопической.

[николай теллалов]

спасибо Dayan
(извиняюсь за офтоп)

спасибо Инопланетянин

спасибо vagabond

[gbrs]

планеты с радиусами крупнее 1.5-1.7 радиуса Земли содержат много летучих веществ – водорода/гелия и воды. Это наблюдаемый факт

у нас уже достаточно набралось статистики?

[Golossvyshe]

С чего же такой вывод? За время жизни Солнца наша Земля вполне способна удержать оптимальную для жизни атмосферу и воду

Нет, воду не способна. По мере выгорания «топлива» Солнце становится все ярче, приблизительно на 1% каждые 100 миллионов лет. Земля постоянно теряет воду. Часть водяного пара поднимается в верхние слои атмосферы, где молекулы воды распадаются под действием ультрафиолетового излучения. Освободившиеся атомы водорода, как самого легкого элемента, улетают в космическое пространство. Таким образом происходит постепенная потеря водных запасов планеты. Однако эти потери компенсируются поступлением воды из мантии (вулканы, гейзеры и т.д.) и из космоса (кометы, метеориты).

Вы вводите в заблуждение несведущих в данном вопросе.

На самом деле диссипация для Земли не имеет абсолютно никакого значения. Это вам не Марс.
Для всех планет размером с Землю вообще диссипацией можно смело пренебречь. Чему наглядный пример Венера. Магнитного поля нет, а атмосфера будь здоров.

Тем более никакого значения не имеют кометы и метеориты.

Что касается солнечной постоянной - она, конечно, имеет значение. Но тоже опосредованно.

Вспомним - в венде на Земле имело место мощнейшее оледенение, и это при содержании СО2 в неск. процентов. В архейском термическом пике, напротив, Т океана была +70-80 град.

А на Марсе в нойскую эру шли дожди и текли реки, при том, что 4 млрд лет назад Солнце светило слабее.

Так что когда запустится механизм "венеризации" Земли, предсказать сложно.

p.s. И воду, кстати, Земля в итоге потеряет отнюдь не за счёт диссипации, а посредством реакции раскалённого пара с породами земной коры.

[Dayan]

Нет, воду не способна. По мере выгорания «топлива» Солнце становится все ярче, приблизительно на 1% каждые 100 миллионов лет. Земля постоянно теряет воду. Часть водяного пара поднимается в верхние слои атмосферы, где молекулы воды распадаются под действием ультрафиолетового излучения. Освободившиеся атомы водорода, как самого легкого элемента, улетают в космическое пространство. Таким образом происходит постепенная потеря водных запасов планеты. Однако эти потери компенсируются поступлением воды из мантии (вулканы, гейзеры и т.д.) и из космоса (кометы, метеориты). Но при увеличении светимости Солнца где-то на 10% равновесие нарушится, поступление водяного пара в стратосферу возрастет настолько, что дестабилизирует океаны. За несколько сотен миллионов лет они исчезнут с поверхности планеты. Т.е. здесь у нас остается 1 миллиард лет.
ПС: в дальнейшем вообще станет настолько жарко, что жизни придётся вообще туго. Даже микроскопической.

Способна, более чем. Проблема увеличения светимости Солнца не связана с массой планеты как таковой. Любая планета, в том числе суперземля, на её месте со временем превратится в парник.
Современная скорость потерь водорода из атмосферы Земли, который поступает из разложения воды, составляет около 1-3 кг/с в зависимости от солнечной активности. В прошлом она была ниже (кроме первых нескольких сотен млн лет, когда Солнце было очень активным), в будущем будет больше.
Кстати, есть небезосновательная версия, что Земля не станет парилкой наподобие современной Венеры чуть ли не до начала стадии субгаганта через ~ 6.2 млрд лет, несмотря на увеличение солнечной светимости в ~ 2 раза к тому времени. А также есть признаки того, что Венера никогда не обладала большим количеством воды на своей поверхности, т.е. хотя моря там могли быть, воды изначально было несравненно меньше, чем на Земле. И немаловажную роль в процессе венеризации сыграло замедление скорости вращения Венеры вокруг своей оси (а не только малое количество воды и высокая инсоляция). Земля же до превращения Солнца в белый карлик не замедлит вращение настолько.

у нас уже достаточно набралось статистики?

Да, планет с известными плотностями в диапазоне масс от массы Земли до массы Нептуна уже больше сотни. Кроме того у нас есть распределение более, чем 1 тысячи планет Кеплера по радиусам (благодаря Gaia погрешность радиуса планет меньше 5%).

PS Пока набирал, Golossvyshe меня опередил, высказав похожую мысль.

[vagabond]

Проблема увеличения светимости Солнца не связана с массой планеты как таковой

А это тут причем? Увеличение светимости для всех планет увеличивает скорость убегания составляющих ее атмосферы. Чем больше масса, тем медленней убегание и дольше время, когда она может сохранить атмо- и гидросферу. 1 млрд. лет не я придумывал, я взял цифру из статей в астрономических журналах. Встречал не раз.

[Dayan]

А это тут причем? Увеличение светимости для всех планет увеличивает скорость убегания составляющих ее атмосферы. Чем больше масса, тем медленней убегание и дольше время, когда она может сохранить атмо- и гидросферу. 1 млрд. лет не я придумывал, я взял цифру из статей в астрономических журналах. Встречал не раз.

Притом, что Земля способна удержать воду.
Я тоже встречал цифру 1 или 2 млрд лет. Только не во всех статьях это время называется критическим сроком сохранения Землёй воды и атмосферы. Есть разные предположения.

Кстати, какие-то устаревшие сведения могут довольно долго кочевать из статьи в статью. Сталкиваюсь с таким частенько. Астроном, как и любой человек, тоже может пропустить что-то новое и важное. Учёные тоже не боги.

[vagabond]

Притом, что Земля способна удержать воду.

Из того, что "Проблема увеличения светимости Солнца не связана с массой планеты как таковой" не следует, что "Земля способна удержать воду" до кончины Солнца. Так что "не причем". И "если есть разные предположения", тогда не надо утверждать категорически. Тем более, что разброс мнений, главным образом, сводится к срокам. Если Вы нашли "что-то новое и важное", опровергающее устоявшееся мнение, будет интересно посмотреть, а до этого ... извините.  А так "ученые не боги", а участники дискуссии боги?

[noxx77]

Я думаю, что жизнь, например, в виде микробов могла бы существовать в атмосфере мининептунов зоны обитаемости – как и в атмосфере Венеры – на высоте, где температура и давление близки к тому, что есть на поверхности Земли.

И большая проблема с разнообразием тяженых элементов, вроде калия, кльция, железа, марганца, молибдена и т.д., которые играют важную роль в биологическом синтезе. Причём бОльшая, чем на Земле тяжесть приведёт к быстрой дифференциации недр с уходом тяжеляка вглубь ядра, от которого атмосфера будет изолирована силикатами, абиогенной ограникой и экзотическим льдом.
Другой вопрос, что при большом давлении возможна азот-водородная органика вместо углерод-водородной, но это пока поле некопаное. И непонятно, на каком источнике энергии должна сидеть такая жизнь и до каких форм она разовьётся. 

И промежуточная между Марсом и Венерой по массе планета тоже (уже были такие расчёты).

Быстрее бы высохла, наверное. Марс и Венера в первую очередь по водороду теряли, при том Марс - на дальней границе обитаемой зоны. Хотя есть и плюс: меньше железа окислять при появлении фотосинтеза, быстрее переход к кислородному. Быстрее выход на сушу и эволюция вообще.

[Dayan]

Из того, что "Проблема увеличения светимости Солнца не связана с массой планеты как таковой" не следует, что "Земля способна удержать воду" до кончины Солнца. Так что "не причем". И "если есть разные предположения", тогда не надо утверждать категорически. Тем более, что разброс мнений, главным образом, сводится к срокам. Если Вы нашли "что-то новое и важное", опровергающее устоявшееся мнение, будет интересно посмотреть, а до этого ... извините.  А так "ученые не боги", а участники дискуссии боги?

Вы привели увеличение светимости Солнца. Вода Земли может перейти в парообразное состояние (что совсем не факт), но что вся она за 1 млрд лет будет разложена на водород и кислород, и ещё успеет потерять водород за это время – это ваши додумки, причём в категоричном виде "Нет, воду не способна" (иначе приведите статью с расчётами). И в данном случае 1 млрд лет не является устоявшимся научным мнением (растиражированным СМИ и Википедией – да, но не более; СМИ любят страшилки про конец света, мы все умрём).
С вашей стороны дискуссии не наблюдается. Только категоричные высказывания в стиле баба Яга против.

[Goodricke]

Подскажите пожалуйста. Где список гипотетические экзопланеты и планеты?    Заранее спасибо!

[an]

Подскажите пожалуйста. Где список гипотетические экзопланеты и планеты?    Заранее спасибо!

Тут
http://www.allplanets.ru/

и тут
http://exoplanet.eu/

Для начала.

[gbrs]

планет с известными плотностями в диапазоне масс от массы Земли до массы Нептуна уже больше сотни

и из плотности  можно увидеть, что они

содержат много летучих веществ – водорода/гелия и воды

? Вроде ж там встречаются весьма высокие плотности.

[Lieut]

А это тут причем? Увеличение светимости для всех планет увеличивает скорость убегания составляющих ее атмосферы. Чем больше масса, тем медленней убегание и дольше время, когда она может сохранить атмо- и гидросферу. 1 млрд. лет не я придумывал, я взял цифру из статей в астрономических журналах. Встречал не раз.

Притом, что Земля способна удержать воду.
Я тоже встречал цифру 1 или 2 млрд лет. Только не во всех статьях это время называется критическим сроком сохранения Землёй воды и атмосферы. Есть разные предположения.

Кстати, какие-то устаревшие сведения могут довольно долго кочевать из статьи в статью. Сталкиваюсь с таким частенько. Астроном, как и любой человек, тоже может пропустить что-то новое и важное. Учёные тоже не боги.

Тоже часто встречал эти числа, но не как время потери Землей воды, а как время превращение в венероподобную паропарилку.