Экзопланеты

[pkl]

Да, когда-нибудь, Уран остынет. В свете размеров планеты и с учётом теплоёмкости воды, ждать придётся дооооооооооолго. Земля, которая куда меньше Урана, до сих пор не остыла!

Видите ли, УРАН УЖЕ ОСТЫЛ!
Все планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн и даже Нептун излучают примерно в 2 раза больше энергии, чем получают от Солнца. Потому-что у них есть внутренний источник - горячие недра. А вот Уран излучает столько, сколько получает от Солнца! Факт.
Значит, нету у него горячие недра! А по логике должно быть. Вот это для меня величайшая загадка Солнечной системы.

Я сейчас полазил по сети. Везде пишут, что температура недр - 5000 - 10000 К. При давлении 7-8 млн. атм.

Данные, полученные с «Вояджера-2», показали, что планета Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым сразу начинается плотная атмосфера. Никаких океанов на Уране, по-видимому, нет. Такое строение планеты теперь называют двухслойной моделью. Температура в ядре достигает 7000 К, а давление – 6 миллионов атмосфер.

http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=7&num=1091

Теоретическая модель строения Урана такова: его поверхностный слой представляет собой газожидкую оболочку, под которой находится ледяная (смесь водяного и аммиачного льда) мантия, а еще глубже - ядро из твердых пород. Масса мантии и ядра составляет примерно 85-90% от всей массы Урана. Зона твердого вещества простирается до 3/4 радиуса планеты.

Температура в центре Урана близка к 10000 К при давлении 7-8 млн. атмосфер (одна атмосфера примерно соответствует одному бару). На границе ядра давление примерно на два порядка ниже (около 100 килобар).

http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=7&num=1098

Под газовой оболочкой толщиной около 8 тыс. километров (треть радиуса планеты!) должен располагаться плотный океан из воды, аммиака и метана с температурой поверхности 2200 °С. Атмосферное давление на уровне океана - 200 тыс. земных атмосфер. В отличие от Сатурна и Юпитера на Уране нет металлического водорода, и аммиачно-метано-водная оболочка толщиной 10 тыс. километров переходит в центральное железно-каменное ядро из твёрдых пород. Температура там достигает 7000 °С, а давление - 6 млн. атмосфер.

http://edu.nstu.ru/frc/konkurs/solar_system/uran.htm

И о какой жизни может идти речь в таких условиях?

[pkl]

К слову, система спутников Урана также уникальна и аналогов среди других планет-гигантов не имеет: у Сатурна один большой спутник и много-много мелких, суммарная их масса что-то около 1/4000 от массы планеты, у Нептуна - 1/4800, у Юпитера - 4 больших спутника, суммарной массой также порядка 1/4800. А у Урана все луны мелкие, суммарной массой меньше 1/9500. И ось вращения у него 97°55

[Димитър]

1. Я сейчас полазил по сети. Везде пишут, что температура недр - 5000 - 10000 К. При давлении 7-8 млн. атм.

2. http://edu.nstu.ru/frc/konkurs/solar_system/uran.htm

Под газовой оболочкой толщиной около 8 тыс. километров (треть радиуса планеты!) должен располагаться плотный океан из воды, аммиака и метана с температурой поверхности 2200 °С. Атмосферное давление на уровне океана - 200 тыс. земных атмосфер. .

3. И о какой жизни может идти речь в таких условиях?

1. Это в ядре. Правильно!
У Земли температура ядра того порядка, но это не мешает ее иметь твердую поверхность - ведь на поверхности условия другие.

2. Вот здесь упоминается, о чем идет речь. Причем оценки температуры и давления (2200 °С, 200 кБар) - максимальные. Пишут и про 1000 °С, 100 кБар. Но все это - теоретические модели, основанные на очень скудные данные.
Так что надо туда лететь!

3. Пока спор о том, есть ли у Урана твердая или жидкая поверхнсть.
Магнитное поле планеты можно обяснить наличием НЕГЛУБОКОГО океана из проводящей жидкости. Хотя все может быть.

[testest]

Число потенциально обитаемых экзопланет предложили увеличить[/size]

Число потенциально обитаемых экзопланет может оказаться гораздо выше, чем считалось ранее. Такое мнение физики из Абердинского университета изложили в докладе, который был представлен на Британском фестивале науки. Его краткое содержание приводит BBC News.

Потенциально обитаемыми традиционно называют планеты, на поверхности которых возможно существование жидкой воды. Вода, в соответствии с современными представлениями, незаменима для существования жизни. Возможность существования жидкой воды определяется соотношением яркости звезды, вокруг которой обращается планета, и радиуса ее орбиты.

В своем докладе ученые обращают внимание на то, что традиционный подход не учитывает глубинные воды, находящиеся в толще коры планет. Такие воды получают тепло не столько с поверхности, сколько от разогретого ядра планеты. В то же время эти воды могут представлять значительную долю среди всей воды, содержащейся в небесном теле.

Для новой оценки количества потенциально обитаемых планет физики составили математическую модель, учитывающую соотношении энергии разных источников тепла в глубине экзопланет. В сообщении не приводятся подробности моделирования, но его результаты говорят о том, что число планет, содержащих жидкую воду, может быть в несколько раз больше, чем считалось ранее.

На Земле глубинные воды в большинстве своем бедны микроорганизмами. Тем не менее, некоторые бактерии обнаруживаются в земной коре даже на расстоянии нескольких километров от поверхности. К ним относится, например "отважный странник", Desulforudis audaxviator. Эта бактерия обитает в подземных водах на глубине 1,5-3 километров. Она приспособилась к одиночному глубинному существованию около 20 миллионов лет назад и все химические реакции в своей экосистеме осуществляет самостоятельно при помощи обширного генома.

[pkl]

Так что надо туда лететь!

Да кто ж спорит! Надо. НАДО!!! Нужна миссия, аналогичная "Галилео" - орбитальный аппарат + атмосферный зонд, рассчитанный на максимально возможное давление и температуру. Я как-то уже предлагал сделать пролётную АМС на платформе "Навигатор" для начала. Может, даже зонд прихватить.


Конечно, поплавать в суперокеане /или покататься по суперповерхности/ было бы интересно. Но я в это не верю.

[instml]

Экзолуны, вероятно, можно увидеть уже сегодняшними телескопами

http://science.compulenta.ru/709714/

[tetraoksiddiazot]

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.
...
http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2006/06/16/203764

статья: R.  Canup, W. Ward. A common mass scaling for satellite systems of gaseous planets // Nature. — 2006. — Т. 441. — № 7095. — С. 834—839.

Экзолуны, вероятно, можно увидеть уже сегодняшними телескопами
...
Дело в том, что несколько исследований 2010-2011 годов показали, что в действительности количество экзолун, по массе приближающихся к Земле, может быть огромным.
...
http://science.compulenta.ru/709714/

кто прав то?

[instml]

Суперземли хуже приспособлены к поддержанию жизни, чем Земля

МОСКВА, 26 сен - РИА Новости. Жизнь может существовать на "суперземлях" с меньшей вероятностью, чем на небольших планетах размером с Землю, так как на них отсутствуют магнитное поле и очаги вулканизма, необходимые для зарождения жизни, заявили астрономы на европейском планетологическом конгрессе EPSC в Мадриде.

"Мы хотели найти ответ на вопрос: являются ли "суперземли" увеличенными копиями Земли с аналогичными свойствами, или же они фундаментально отличаются от нее. Мы хотели бы узнать, обладают ли такие планеты плотной атмосферой, сильным магнитным полем, активной тектоникой и очагами вулканической активности. Некоторые из этих процессов критически необходимы для развития жизни", - заявил руководитель группы планетологов Влада Стаменкович (Vlada Stamenkovic) из Массачусетского технологического института (США).

Стаменкович и его коллеги разработали компьютерную модель, которая описывала формирование типичной "суперземли" в протопланетном диске звезды размером с Солнце. Ученые использовали эту модель для вычисления параметров атмосферы и литосферы "суперземли" и сравнения их с аналогичными оболочками Земли.

Оказалось, что литосфера таких планет достаточно сильно отличается от ее "коллеги" на Земле. Во-первых, недра "суперземель" будут состоять из очень вязких и плотных пород, крайне медленно мигрирующих внутри литосферы. Это означает, что тектонические процессы и связанные с ними вулканы, если они и существуют на "суперземлях", будут менее активны, чем на планетах размером с Землю.

Во-вторых, у таких планет может отсутствовать четко выраженное металлическое ядро и кора. Это означает, что у "суперземель" может отсутствовать магнитное поле, необходимое для защиты атмосферы от действия солнечного ветра и живых существ - от ультрафиолета и космических лучей.

"По современным представлениям, планеты земного типа сформировались в нашей Солнечной системе достаточно быстро, в первые 50 миллионов лет ее существования. Скорость формирования их ядра в основном зависела от вязкости пород планеты, и высокие вязкость и температуры плавления "суперземель" указывают или на очень медленное образование ядра, или даже его отсутствие. Это порождает сомнения в способности таких планет генерировать магнитное поле", - продолжил Стаменкович.

Кроме того, сниженная вулканическая и тектоническая активность может негативно сказаться на климате и атмосфере "суперземель". Как отмечают планетологи, извержения вулканов являются одним из ключевых факторов, управляющих наступлением и завершением ледниковых периодов.

"Наша работа подчеркивает важность понимания термической эволюции планет. Более того, нам удалось показать, что "суперземли" достаточно сильно отличаются друг от друга и от прочих каменистых планет. С другой стороны, мы сможем получить однозначные ответы только после того, как мы получим данные о спектре таких планет в ходе последующих наблюдений", - заключает Стаменкович.

http://ria.ru/science/20120926/759323256.html

[Иван57]

Суперземли хуже приспособлены к поддержанию жизни, чем Земля

МОСКВА, 26 сен - РИА Новости. Жизнь может существовать на "суперземлях" с меньшей вероятностью, чем на небольших планетах размером с Землю, так как на них отсутствуют магнитное поле и очаги вулканизма, необходимые для зарождения жизни, заявили астрономы на европейском планетологическом конгрессе EPSC в Мадриде.

...

Во-вторых, у таких планет может отсутствовать четко выраженное металлическое ядро и кора. Это означает, что у "суперземель" может отсутствовать магнитное поле, необходимое для защиты атмосферы от действия солнечного ветра и живых существ - от ультрафиолета и космических лучей.
...

http://ria.ru/science/20120926/759323256.html

Хм... Магнитное поле как защита от ультрафиолетовых лучей?

И тут еще интересно: магнитное поле слабое, но вот атмосфера может быть массивнее - не компенсируется в части защиты от космических лучей?

[Bizonich]

Хм... Магнитное поле как защита от ультрафиолетовых лучей?

И тут еще интересно: магнитное поле слабое, но вот атмосфера может быть массивнее - не компенсируется в части защиты от космических лучей?

Угу, компенсируется. Вот Венера имеет мощнейшую атмосферу, а магнитное поле слабое.

[Димитър]

Суперземли хуже приспособлены к поддержанию жизни, чем Земля

Во-первых, недра "суперземель" будут состоять из очень вязких и плотных пород, крайне медленно мигрирующих внутри литосферы. Это означает, что тектонические процессы и связанные с ними вулканы, если они и существуют на "суперземлях", будут менее активны, чем на планетах размером с Землю.
Во-вторых, у таких планет может отсутствовать четко выраженное металлическое ядро и кора. Это означает, что у "суперземель" может отсутствовать магнитное поле.

И то, и другое очень сомнительно.
Скорее у суперземли другие отличия:
1.Мощная атмосфера - как у Венеры и даже больше.
2.Возможно - больше воды из-за большей гравитации, а значит - планета-океан без твердой поверхности.

[Дмитрий Инфан]

2.Возможно - больше воды из-за большей гравитации, а значит - планета-океан без твердой поверхности.

И даже без дна?  :shock:

[KBOB]

Да, когда-нибудь, Уран остынет. В свете размеров планеты и с учётом теплоёмкости воды, ждать придётся дооооооооооолго. Земля, которая куда меньше Урана, до сих пор не остыла!

Видите ли, УРАН УЖЕ ОСТЫЛ!
Все планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн и даже Нептун излучают примерно в 2 раза больше энергии, чем получают от Солнца. Потому-что у них есть внутренний источник - горячие недра. А вот Уран излучает столько, сколько получает от Солнца! Факт.
Значит, нету у него горячие недра! А по логике должно быть. Вот это для меня величайшая загадка Солнечной системы.

Возможно Уран менее диференциирован, чем другие газовые Гиганты, поскольку конвективный перенос вещества по каким-то причинам затруднен. То-есть дифференциация на Уране идет в 10 раз медленнее, чем на Нептуне.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0502068

[pkl]

Суперземли хуже приспособлены к поддержанию жизни, чем Земля

Во-первых, недра "суперземель" будут состоять из очень вязких и плотных пород, крайне медленно мигрирующих внутри литосферы. Это означает, что тектонические процессы и связанные с ними вулканы, если они и существуют на "суперземлях", будут менее активны, чем на планетах размером с Землю.
Во-вторых, у таких планет может отсутствовать четко выраженное металлическое ядро и кора. Это означает, что у "суперземель" может отсутствовать магнитное поле.

И то, и другое очень сомнительно.
Скорее у суперземли другие отличия:
1.Мощная атмосфера - как у Венеры и даже больше.
2.Возможно - больше воды из-за большей гравитации, а значит - планета-океан без твердой поверхности.

Меня тоже обуревают сомнения. Имхо, у жизни на суперземлях будет прямо противоположная проблема - из-за слишком большой тектонической активности. Ну и за миллиарды лет их недра хоть как то, но дифференцируются.

[pkl]

2.Возможно - больше воды из-за большей гравитации, а значит - планета-океан без твердой поверхности.

И даже без дна?  :shock:

Возможно, там внутри всё бурлит и клокочет. Как на Уране. Но, я думаю, дно у них есть - всё же при слишком больших давлениях должен образоваваться горячий лёд.

[Дмитрий Инфан]

Да нет, просто очень трудно представить, чтобы целая планета на 90 или около того процентов состояла бы из одной воды, не содержа какой-либо твёрдой нерастворимой примеси (более плотной, чем вода). ИМХО, нерастворимая примесь рано или поздно соберётся в центре, сформировав ядро, поверхность которого и станет твёрдой поверхностью планеты.

[Димитър]

2.Возможно - больше воды из-за большей гравитации, а значит - планета-океан без твердой поверхности.

И даже без дна?  :shock:

Имел ввиду только то, что не будут острова и континенты, один только океан.
А дна у океана, конечно будет. Это не планета-гигант.

[pkl]

Да нет, просто очень трудно представить, чтобы целая планета на 90 или около того процентов состояла бы из одной воды, не содержа какой-либо твёрдой нерастворимой примеси (более плотной, чем вода). ИМХО, нерастворимая примесь рано или поздно соберётся в центре, сформировав ядро, поверхность которого и станет твёрдой поверхностью планеты.

Ледяные спутники планет-гигантов состоят в основном из воды: Ганимед, Каллисто, Рея, Тефия, Диона и т.д. Но у них есть и ядро, и водно-силикатные мантии.

[instml]

Суперземля в созвездии Рака может быть гигантским алмазом

МОСКВА, 11 окт - РИА Новости. Большая каменистая экзопланета, вращающаяся вокруг звезды 55 Cnc в созвездии Рака на расстоянии в 40 световых лет от Земли, может оказаться не водной "суперземлей", а гигантским алмазом, заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.

"Это наша первая попытка изучить внутреннее устройство каменистой планеты с радикально иным химическим составом по сравнению с Землей. Скорее всего, поверхность этой планеты покрыта слоями графита и алмазов, а не водой и гранитом", - заявил руководитель группы планетологов Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan) из Йельского университета (США).

Авторы статьи изучали новые данные о массе, размере и других параметрах экзопланеты 55 Cnc e, собранные в ходе последних транзитов - проходов планеты по диску светила - в 2011 и 2012 годах.

Данная планета была открыта в 2004 году американскими астрофизиками по небольшим периодическим колебаниям в скорости движения светила относительно Земли. Этот метод обнаружения не позволял вычислить точную массу, радиус и параметры орбиты планеты, из-за чего ее природа оставалась тайной для ученых.

В 2011 году астрофизики смогли "поймать" транзит 55 Cnc e при помощи орбитальной обсерватории MOST и найти точные значения этих параметров. В октябре прошлого года астрофизики под руководством Мишеля Гийона (Michael Gillon) из Университета Льежа в Бельгии проанализировали новые данные и пришли к выводу, что эта планета представляет собой гигантский водный мир.

Мадхусудхан и его коллеги усомнились в этом предположении - планета находится слишком близко к звезде и вода на ней должна просто испариться, даже при наличии защитной оболочки из пара. Исследователи еще раз проанализировали физические характеристики 55 Cnc e и построили несколько компьютерных моделей, описывающих планету при различном химическом составе ее недр.

Оказалось, что наиболее правдоподобной была модель, в которой суперземля состояла из углерода, карбида кремния и небольшого количества силикатов и массивного железного ядра. По словам ученых, такой состав недр 55 Cnc e исключает возможность существования на ней океана.

Как считают планетологи, эта планета, скорее всего, представляет собой гигантский алмаз или смесь из пластов графита и алмаза. На это указывает чрезмерно большое количество углерода в недрах 55 Cnc e, которое не встречается на Земле или похожих на нее планетах в Солнечной системе и вне ее пределов. По расчетам астрономов, залежи алмазов занимают как минимум треть планеты.

"Углеродная природа 55 Cnc e дает новый импульс идее о том, что каменистые планеты могут сильно отличаться друг от друга по химическому составу и геологии. Недра планет, состоящих из углерода и карбидов, проводят тепло совершенно не так, как это делает Земля, в результате чего, сценарий их геологической эволюции может сильно отличаться от земного", - заключают авторы статьи.

http://ria.ru/science/20121011/771818812.html

[Иван57]

Суперземля в созвездии Рака может быть гигантским алмазом

МОСКВА, 11 окт - РИА Новости. Большая каменистая экзопланета, вращающаяся вокруг звезды 55 Cnc в созвездии Рака на расстоянии в 40 световых лет от Земли, может оказаться не водной "суперземлей", а гигантским алмазом, заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.

"Это наша первая попытка изучить внутреннее устройство каменистой планеты с радикально иным химическим составом по сравнению с Землей. Скорее всего, поверхность этой планеты покрыта слоями графита и алмазов, а не водой и гранитом", - заявил руководитель группы планетологов Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan) из Йельского университета (США).

Авторы статьи изучали новые данные о массе, размере и других параметрах экзопланеты 55 Cnc e, собранные в ходе последних транзитов - проходов планеты по диску светила - в 2011 и 2012 годах.

Данная планета была открыта в 2004 году американскими астрофизиками по небольшим периодическим колебаниям в скорости движения светила относительно Земли. Этот метод обнаружения не позволял вычислить точную массу, радиус и параметры орбиты планеты, из-за чего ее природа оставалась тайной для ученых.

В 2011 году астрофизики смогли "поймать" транзит 55 Cnc e при помощи орбитальной обсерватории MOST и найти точные значения этих параметров. В октябре прошлого года астрофизики под руководством Мишеля Гийона (Michael Gillon) из Университета Льежа в Бельгии проанализировали новые данные и пришли к выводу, что эта планета представляет собой гигантский водный мир.

Мадхусудхан и его коллеги усомнились в этом предположении - планета находится слишком близко к звезде и вода на ней должна просто испариться, даже при наличии защитной оболочки из пара. Исследователи еще раз проанализировали физические характеристики 55 Cnc e и построили несколько компьютерных моделей, описывающих планету при различном химическом составе ее недр.

Оказалось, что наиболее правдоподобной была модель, в которой суперземля состояла из углерода, карбида кремния и небольшого количества силикатов и массивного железного ядра. По словам ученых, такой состав недр 55 Cnc e исключает возможность существования на ней океана.

Как считают планетологи, эта планета, скорее всего, представляет собой гигантский алмаз или смесь из пластов графита и алмаза. На это указывает чрезмерно большое количество углерода в недрах 55 Cnc e, которое не встречается на Земле или похожих на нее планетах в Солнечной системе и вне ее пределов. По расчетам астрономов, залежи алмазов занимают как минимум треть планеты.

"Углеродная природа 55 Cnc e дает новый импульс идее о том, что каменистые планеты могут сильно отличаться друг от друга по химическому составу и геологии. Недра планет, состоящих из углерода и карбидов, проводят тепло совершенно не так, как это делает Земля, в результате чего, сценарий их геологической эволюции может сильно отличаться от земного", - заключают авторы статьи.

http://ria.ru/science/20121011/771818812.html

От De Beers и евреев далеко, а так фиг бы сказали