Хочу поделиться с читателями АШ сопоставление двух любопытных фактов. Первое - это открытие (более корректно - сообщение о подтверждении ) у Тау Кита планетной системы из четырёх планет. Причем две из них Тау Кита e и f находятся на границе обитаемой зоны.
Тау Кита старше нашего Солнца, её возраст ~5,8 млрд. лет (Солнце ~4,6 млрд. лет) её масса 0,78 солнечной. Расстояние до неё около 12 св. лет.
Формально планеты на самом краю обитаемой зоны. Образно говоря "Венера" и "далекий Марс", что почти исключает возможность существования там условий для потенциальной жизни.
С учетом того, что это суперземли - 3,9 земных масс, Тау Кита е вообще "выходит из игры" с гарантией. Условия хуже, чем на нашей Венере.
А вот с Тау Кита f есть надежда. Поскольку это суперземля атмосфера там побольше и соответственно парниковый эффект должен быть очень серьёзный. Но даже если температура там, даже с учетом парникового эффекта отрицательная, сам факт плотности атмосферы создает условия в которых жидкую воду, вполне может заменить диоксид углерода (CO2).
Как видно из диаграммы фазовых состояний CO2, при атмосферном давлении 10-70 атм. и выше , в довольно широком отрицательном температурном диапазоне диоксид углерода жидкость. Которая по имеющимся на сегодня данным способная выполнять роль растворителя для живых клеток вместо привычной нам Н2O :
Как оказалось, существуют природные микробные сообщества, приспособленные к жизни в жидкой углекислоте. На дне Окинавского желоба (Восточно-Китайское море) были найдены гидротермальные поля, на которых из недр на поверхность дна выходит жидкий СО2. Японские океанологи, исследуя этот район, обнаружили на поле Йонагуни Кнолл IV на глубине 1380 м целое озеро жидкого СО2, скрытого в толще осадков на морском дне (Inagaki et al., 2006). Диаметр озера достигает 200 м, толщина слоя жидкого СО2 – около 30 см, температура – от +3 до +10 °C. В пропитанных СО2 неконсолидированных глинистых осадках над озером обитает разнообразное микробное сообщество с численностью до 1 млрд клеток на 1 см³, которое питается, окисляя идущий снизу метан и сероводород. В толще углекислотного озера есть те же самые микробы, но их численность меньше. Так что среда жидкого СО2 вполне совместима с жизнью, и она может иметь много общего с привычной нам жизнью в водной среде. Если на Земле жидкий СО2 встречается в отдельных местах на глубине, то на более массивной планете («суперземля»), получающей меньше солнечного тепла, возможны океаны жидкого СО2 с небольшой примесью воды на поверхности. Жизнь на такой планете может использовать белки и нуклеиновые кислоты, похожие на земные, но иметь совершенно другие материалы клеточных мембран.
Из книги Михаила Никитина: "Происхождение жизни. От туманности до клетки" стр. 16
В общем все вместе довольно забавно совпало.
На сегодня мне не попадалось сведений о том, пытался ли кто-нибудь подтвердить существование планет транзитным методом. Планеты открыты методом лучевых скоростей (эффекта Доплера от "дёрганья звезды" взад-вперёд).
Ну остается только ждать. Телескоп Кеплер, как известно, сканировал небо в секторе созвездия Лебедя, а Тау Кита, как можно догадаться из названия, находится в секторе созвездия Кита.
Комментарии
Если Тау старше Солнца это значит холоднее?
Поверхность
егоеё и самом деле холоднее, но это от того, что масса её поменьше. Температура зависит от массы звезды.По идее горячее.
Блин, чего спорим в википузии же написано :
Тау Кита - температура 5344 ± 50[3] K
Солнце - температура 5778 К[1]
Значит на планете f будет ещё холоднее, чем на Марсе. Думаю что перспективнее как раз предыдущая планетка. Но всё зависит ещё и от того вращается она или нет.
Температура измеряется не на поверхности звезды, а в зоне "Златовласки". У каждой звезды она своя. У "голубого гиганта" она будет в районе Плутона, у "красного карлика" в районе Меркурия.
Если бы это был Марс с его размерами и атмосферой, то да. Но это суперземля, её масса как минимум больше массы Земли в четыре раза, в худшем случае это вообще мининептун. Мощная атмосфера должна создавать серьезный парниковый эффект, который должен внести поправку очень существенную. Для Земли с ёе 1 атм, эта поправка около 40 град., для Венеры это около 500 град. с её 90 атм.
Коль вы эту тему подняли, просветите пожалуйста, а то я уже с сильно устаревшими сведениями - а придумали таки механизм определения плотности атмосферы для таких вот "обнаруженных" планет?
Поскольку то, что я помню - техника позволяла максимум гипотетически предположить существование сверхмассивных объектов, тобишь вероятнее всего - газовых гигантов. Ни точной спектрограммы, ни уж тем более данных по плотности атмосферы - брать было не откуда.
На сегодня конечно нет. В данном случае точно, планета открыта методом лучевых скоростей. Т.е. только по колебаниям звезды перпендикулярно "плоскости небесной сферы". Масса потенциальной планеты в общем случае равна Ммин=Мистинная*sin(i), где i угол наклона реальной орбиты планеты, определить можно только Ммин, истинная масса неизвестна, поскольку неизвестен угол наклона реальной орбиты. Наклон имеется ввиду к "плоскости небесной сферы".
Но если планета транзитная, т.е обнаружена "затмением" своей звезды", то есть надежда определить состав атмосферы накоплением данных спектра поглощения части излучения своей звезды. Были данные, что такое получалось даже сегодняшним инструментарием астрономов, но на вскидку сейчас публикацию эту не найду. А вообще астрофизики надеются на новый космический телескоп Джеймса Уэбба.
Т.е. фиксируются смещения спектральных линий? Наша Земля тоже колеблется туда-сюда в направлении Солнца, из-за реакции на Луну. Не подскажете, где можно почитать о величине смещения спектральных линий, вызванном этим эффектом?
Обычный эффект Доплера. Земля движется со скоростью 30 км/с по орбите, Солнце движется в обратную сторону пропорционально соотношению масс, где-то 0.1 м/с
Вот это смещение и ловят.
Нет, я о другом эффекте. Гляньте на картинку:
При движении по орбите Землю болтает туда-сюда из-за влияния Луны. Нигде не нашел работ по сдвигу спектральных линий, вызываемому этим эффектом.
Да то же самое по сути. Орбитальная скорость Луны 1 км/с, у Земли на два порядка меньше - где-то 12 м/с
И? Кто-то наблюдал и измерял соответствующий сдвиг спектральных линий?
Поясню - сдвиги, вызванные вращением солнечного диска и наблюдали и измеряли.
Поиск экзопланет основан на том же эффекте, который изображен на картинке для Земли.
Далекие экзопланеты успешно находят, а вот данных, чтобы кто-то глянул в сторону Солнца я не нашел. Оценки величины эффекта на пальцах это не то, интересны фактические измерения.
Для того чтобы наблюдать сдвиг земных линий - надо спутник запускать в межпланетное пространство.
А вот при наблюдениях экзопланет этот сдвиг приходится учитывать - он на порядок-два сильнее чем у наблюдаемого объекта.
Это зачем? По картинке видно, что Земля с Луной должны вращаться вокруг общего центра масс, и при этом Земля должна то приближаться к Солнцу, то удаляться от него. Это должно вызывать циклический сдвиг спектральных линий при наблюдении Солнца прямо с Земли.
Сдвиг пары Земля-Солнце от влияния Луны? При их разнице в массе? Я сильно сомневаюсь что у нас есть аппаратура такой чувствительности.
Нет, конечно. Все проще - по наблюдениям Солнца с Земли должны фиксироваться колебания орбиты Земли, вызываемые ее обращением вокруг общего с Луной центра масс. Задача более простая, чем поиск экзопланет тем же, по сути, способом, но о подобных измерениях я не нашел никаких сообщений. Этому есть несколько объяснений:
- я плохо искал
- Земля не обращается вокруг общего с Луной центра масс
- эти измерения никому не интересны (отвергается, т.к. величина сдвигов спектральных линий, вызванная вращением Солнца зафиксирована и измерена).
- качественно измерить эти сдвиги не получается. В таком случае возникает вопрос, как тогда измеряют сдвиги спектральных линий в счете от звезд при открытии экзопланет? И не подгоняют ли при этом под ответ, т.к. тема горячая и публике интересная.
Однажды был тут в комментариях случай, когда мы с оппонентом спорили по одному вопросу, и важным аргументом против меня было утверждение, что вопрос этот решен независимыми методами, а после измерения со спутников вообще не актуален. Я принял это утверждение на веру - ссылки то на ту же Википедию и отчеты исследователей имелись И только позже, более внимательно разбирая эти самые отчеты увидел, что получили то исследователи нулевой результат. А т.к. ненулевой результат был очень нужен, то использовали фильтр Калмана, и вывели таким способом что хотели.
Для того чтобы увидеть экзопланеты (о чём собственно статья) чувствительность нужна на два порядка выше.
По идее да.
Но обычный спектроскоп такой сдвиг не увидит, а в специальный наблюдать - боюсь никому не интересно.
Тут есть нюанс - сдвиги от вращения Солнца заметили и количественно описали, т.е. на Солнце, вроде бы, пристально смотрели.
Мутная история.
То есть упрощённо говоря это одна спекуляция (якобы зона пригодная для жизни при неизвестных уровнях радиации), построенная на второй спекуляии (якобы у планеты есть атмосфера), построенная на ещё одной спекуляции (косвенный метод обнаружения космических объектов)? Ясно-понятно :)
Спасибо за ликбез.
Это слишком упрощенно. В реальности, человечеству есть чем гордиться - мы научились "видеть невидимое", открывая планеты у звезд.
А по моему вопросу не нашлось чего-нибудь? Я что-то не нахожу данных, хотя про сдвиг спектральных линий при наблюдении разных краев Солнца данные есть.
Нет, спекуляция только одна - про атмосферу. Которая по теории должна быть, но есть или нет - неизвестно.
Уровень освещённости на расстоянии, как наличие и масса планеты - данные, полученные простыми расчётами на основании наблюдений.
Про освещенность вопроса нет, я имел ввиду именно уровень радиационной обстановки. У нас совершенно недостаточно данных, чтобы аппроксимировать картину солнечной радиации на других звёздах (строго говоря - мы скорее вообще не имеем право этого делать для любых звёзд не практически идентичных солнцу по массе, светимости и типу).
Так что минимум 2 спекуляции остаются :)
Нет, тут звезда близко, мы её тупо видим. И нам не надо ничего аппроксимировать, можно просто померить сколько она излучает. И пересчитать на разницу расстояний.
И как мы измерим уровень альфа и бета радиоактивности? Величину солнечного ветра и степень его рассеивания (когда на моей памяти его для Солнца пересматривали минимум один раз)?
С чистой электромагнитной радиацией-то вопросов нет, тут всё относительно понятно.
Дак температура плазмы известна (через температуру звезды), и сколько чего в ней тоже по спектру выяснить можно.
Зеленая зона посчитана как раз для оптимальных условий. Возможно и две обитаемых планеты, чем жизнь не шутит)
И? Слишком мало данных:
Надо знать альбедо планеты, газовый состав, эксцентриситет орбиты и полный спектр, ибо знания температуры мало...))))))))
В общем забудьте по Tau Ceti
У солнца светимость повышается каждые 110 миллионов лет на 1%. К примеру наше солнце примерно через миллиард лет превратит землю в пустыню. Если Тау старше солнца на 1,5 миллиарда лет, при меньшей на 20% массе, то светимость должна быть сейчас примерно на том же уровне что и у нас.Так как на схожих по характеристикам звездах протекают одинаковые процессы. То можно смело предположить сто светимость у Тау увеличивалась примерно с такой же скоростью как у нашего солнца. на 1% в 100-110 миллионов лет.
Очень крутая зависимость светимости от массы.
-20% по массе это в 2 раза меньше светимость сразу.
Это гипотетически? Как бы экспериментально не проверить...
Это практически.
Собственно, именно поэтому жизнь 4 млрд лет в океане бултыхалась и только недавно на сушу выползла - холодно там было.
Не видел информации, что было все время холодно. Похолодания были, а вот постоянный холод?..
Есть такая теория "Земли-снежка"
Глобальное оледенение с мелкой полыньёй на экваторе в крупнейшем океане.
Есть, но это не все время, а относиттельно небольшой промежуток истории.
Ну да, несколько сот миллионов лет, фигня какая срок.
Микробы сожрали всю углекислоту => парниковый эффект ёк, всё замёрзло => ....... => Солнце стало горячее и всё растопило.
Не факт. Эволюция живого также могла стронуть с мертвой точки, мы так и не знаем, чем жизнь занималась 2-3 млрд. лет.
Или какие-то процессы внутриземной дифференциации или разогрева.
Они сожрали метан, а взамен навыделяли уклекислоты, чего оказалось крайне недостаточно для поддержания температуры.
Снежок был пару раз. После только шапки отмораживал.
Исходя из закона планетарных расстояний - можно ожидать наличия в промежутке между этими планетами ещё 1-2 планет помельче
Ну если совсем придираться, то один из авторов Микко Туоми (Mikko Tuomi) публикации , разработчик методики математической обработки (очисти от "шума") - имеет некоторый нехороший шлейф "ложных открытий" экзопланет. Но достаточное широкое сооавторство и независимое наблюдение, дают надежду, что полученные данные скорее всего достоверны.
А закон планетарных расстояний эмпирический, насколько я понимаю, и в других планетных системах соблюдаться не обязан.
Закон расстояний открыт эмпирически, но отражает то явление, что планеты формируются на орбитах находящихся в резонансе (т.е. где кратные периоды обращения)
Для каждой звезды естественно свой набор орбит, и далеко не на всех из них обязательно будут планеты - но когда известны орбиты трёх-четырёх, рассчитать остальные "вакансии" вполне реально.
Лёгкие же планеты пока за пределами обнаружения.
Высоцкий эту Таукиту ещё в 1966 году на гитаре вертел
Ну так заголовок прочтите внимательней, это цитата оттуда.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Растворитель есть, но с кислотными свойствами и скелет для органики - нет, не выйдет, тяжёлое и медленное всё.
Ну насчет скелета - хитин, например, вполне себе жесткая опора. А кислотные свойства это же в воде, в результате диссоциации. А если её мало или она в виде "вечного льда"?
А вообще жаль, что в ближайшие тысячелетия не удастся проверить как там на самом деле.
Не знаю догадается ли кто-нибудь провести эксперименты с существованием разнообразной жизни в жидком диоксиде углерода, хватит ли на это запаса любопытства у ученых.
да, вопрос интересный. Тем более что некоторые планы терроформирования Венеры предлагают охладить её, а тогда там получится километровый океан углекислоты.
Что же касается данной планеты - то скорей там сплошной океан воды глубиной в сотни километров, возможно даже больше половины её массы.
Отсутствие в системе Тау Кита газовых гигантов скорей всего означает что внутренние планеты получили гораздо больше водорода.
Страницы