velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Наука неосуществимого

Посреди сотен экзопланет, найденных в последние годы, есть и сложенные из плотных пород тела, поперечник и масса которых не намного больше земных. В астрономические сборники внесено уже более 30 так именуемых супер-Земель, которые обращаются вокруг легких и прохладных звезд, бардовых и оранжевых карликов. Такая, к примеру, открытая в декабре 2009 года экзопланета GJ 1214 b, чья масса в 2,7 раза превосходит земную. Пока это единственный узнаваемый спутник очень мерклого (всего 0,3%  Gсолнечной светимости) красноватого лилипута GJ 1214, масса которого составляет только 16% солнечной.





Попробуем смоделировать
состояние поверхности и атмосферы
планетки полностью земного типа,
которая обращается вокруг полностью
стандартного красноватого лилипута, в четыре
раза уступающего Солнцу по массе и практически
в три раза - по радиусу. Температура фотосферы
таковой звезды не превосходит 3500°С, а
светимость составляет 0,01 солнечной.
Хотя пик ее излучения приходится на
ближнюю инфракрасную зону, полностью
приметная толика излучения достанется и
длинноволновой части оптического
спектра.

Для простоты допустим,
что звезда обладает одной-единственной
планеткой Х, которую попытаемся сделать
очень применимой для появления
жизни. Выберем орбиту, чтоб средняя
температура поверхности планетки
составляла, как и на Земле, 16-17°. Для
этого расстояние меж планеткой Х и
звездой должно составлять 24-25 млн км,
так что она будет совершать полный
оборот по орбите за 47  земных суток.


Супергеология и супергеография


Подобно Земле, планетка
Х в молодости была очень нагрета. Ее
поверхностные и глубинные породы, за
исключением затвердевшего внутреннего
ядра, пребывали в расплавленном
состоянии, что и сделало вероятным
приливное торможение и разогрев. Когда
приливное трение синхронизировало
день планетки Х с  ее годом и  она
оказалась повернутой к звезде одним
полушарием, фрикционный прогрев сошел
на нет и планетка наконец обзавелась
жесткой корой земного типа. Так как
при всем этом остыла и ее атмосфера, состоящая
из выброшенных магмой газов, часть воды
сконденсировалась и образовала океаны
и остальные водоемы. Для этого даже не
потребовалось никакой кометно-астероидной
бомбардировки, которая, как считается,
занесла основной вклад в формирование
земных аква припасов. Планетка Х, быстрее
всего, имеет более необъятные акватории,
ежели Земля, а общая площадь ее суши
приметно уступает земной.

Представим, что планетка
Х, подобно Земле, обращается по фактически
радиальный орбите, а ее ось, в отличие от
земной, перпендикулярна орбитальной
плоскости. Тогда океаны на полушарии
нескончаемой ночи равномерно замерзнут до
самого дна. Дневное полушарие будет
повсевременно прогреваться лучами красноватого
солнца, и вода, в особенности в  экваториальной
зоне, будет испаряться. Невзирая на
неспешное вращение планетки, на поверхности
будут дуть ветры типа земных пассатов,
которые понесут мокроватый воздух от
дневного полушария к ночному. На границе
света и тьмы водяные пары сконденсируются
и выпадут снегом и льдом. Через сотки
миллионов лет планетку окольцует
великанская ледяная стенка многокилометровой
высоты, разделяющая дневное и ночное
полушария.


Этим дело не ограничится.
Вода все равно будет испаряться с
поверхности океанов дневного полушария,
и они равномерно обмелеют и высохнут.
Тем временем снежно-ледяной вал на
границе меж полушариями сделается
еще толще, выше и, соответственно,
массивней. Не исключено, что в конце
концов он собственной тяжестью так
продавит кору планетки, что та равномерно
растрескается и  высвободит путь потокам
магмы. Часть ледяного щита растает и
стечет водой в дневное полушарие, но
скоро улетучится, сейчас уже совсем.
Поверхность планетки  Х навечно
стабилизируется в виде 2-ух полушарий  - каменного и ледяного.



Малость эксцентриситета

Может ли на смоделированной
нами планетке появиться жизнь? В описанном
виде – нет. А вот если планетка Х будет
обращаться вокруг собственного светила по
эллипсу, меж полушариями возникнет
промежная зона. Так как эту зону
будут временами освещать солнечные
лучи, вода там будет и леденеть, и таять,
подпитывая водоемы на дневной стороне.
Поблизости этой зоны, вероятнее всего, сохранятся
моря и океаны умеренных размеров, и  не
исключено, что в их сумеет появиться
жизнь. А  так как космос куда больше
населен красноватыми лилипутами, ежели
звездами солнечного типа, закон огромных
чисел полностью это позволяет.


Суперлуна


Есть ли шансы, что
планетка Х в молодости обзаведется спутником
по земному сценарию, другими словами в итоге
столкновения с небесным телом приблизительно
марсианских размеров? Это полностью
может быть, только итог будет
поскромнее. Ко времени соударения
солнечные приливы не успели очень
замедлить осевое вращение Земли, потому
длительность суток тогда не
превосходила нескольких часов. Из-за
наименьшего расстояния до собственной звезды
планетка Х посильнее понизит угловую
скорость, и центробежные силы на ее
поверхности окажутся много меньше
земных. Потому она возвратит для себя огромную
часть выброшенного при ударе вещества,
ежели в свое время сделала Земля. Масса
спутника планетки Х, вероятнее всего, не
превзойдет 1% лунной массы, а его поперечник
0,2 поперечника Луны.





Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments