Очень, очень большая звездная система

[D.A.R.]

Итак предположим существует некая звезда радиусом порядка 50 000 000 000 км.

Понятное дело она искусственная, появилась или как просто эксперимент или как генератор каких-то очень редких элементоы появляющихся только в таких условиях.

При этом продукты синтеза постоянно изымаются из ядра, а водород наоборот добавляется, таким образом, звезда живет неограниченно долго.

Теперь самое интересное

При соотносимой с солнцем светимостью, зона жидкой воды находиться примерно в 1 св. годе от звезды и достигает в ширину около 300 000 000 000 км. Имея огромнейшее газо-пылевое облако заботливо предоставленное «экспериментаторами» (которое относиться по массе к звезде так же, как в солнечной системе ), имеем 100 тысяч если не миллионов планет, из которых порядка 10 тысяч находиться в зоне жидкой воды. Будет ли такая планетарная система стабильна? Может ли там зародиться жизнь?

[Сеня]

Внимательно приглядевшись, легко заметить, что и наша планета на своем месте в Солнечной системе также весьма тонко настроена на обеспечение жизни, и притом жизни разнообразной.

Орбита Земли круговая, что позволяет избегнуть резких годовых перепадов температуры. Этому же способствует хорошо подобранный период обращения Земли вокруг своей оси. Если бы земные сутки были длиннее, резче были бы суточные перепады температуры, а если бы они были намного короче, у нас появились бы неприятности, связанные с центробежными силами и магнитным полем. Кроме того, сильно возросла бы скорость ветров (пассатов), которые, как вы помните из курса географии, связаны с вращением земли.

Массы Солнца и Земли, а также расстояние между ними связаны законом всемирного тяготения Ньютона с длиною земного года. Сильный источник излучения удален от нас на значительное расстояние, потому солнечный свет воспринимается на земле в виде параллельных лучей оптимальной яркости, а орбитальная скорость планеты и связанное с нею центростремительное ускорение, а также приливные эффекты, вызываемые солнцем, нам практически незаметны. На годовой и суточный период "настроена" и вся биологическая активность каждой живой твари.

Угол наклона земной оси выбран наиболее удачным образом, как бы специально с тою целью, чтобы возможно большая территория суши была приспособлена к разнообразной жизни. Представим себе, что ось Земли стала бы вдруг перпендикулярна плоскости земной орбиты. Тогда на полюсах не было бы полярных дней и ночей, а был бы всегдашний рассвето- закат: солнце было бы видно круглые сутки и только на горизонте. На всей планете было бы постоянное равноденствие, и на наших широтах погода была бы как в дни равноденствия — около 0 градусов по Цельсию круглый год без зимы и лета. Ничего кроме растительности тундры не могло бы вырасти при таких условиях.

Если бы земная ось, напротив, лежала бы в плоскости орбиты (как это имеет место на Уране), то день в полярных областях длился бы по полгода, причем по несколько недель ежегодно солнце стояло бы в зените почти целый день. Потом полгода стояла бы кромешная ночь. Более или менее сносные условия для жизни были бы лишь в экваториальных районах, но и там случались бы на некоторое время белые ночи и черные дни.

Таким образом, и ось вращения Земли выбрана оптимальным образом.

Специально для жизни подобрана плотность и состав земной атмосферы. Воздух и защищает жизнь от космического излучения и метеоритов, и обеспечивает дыхание всего дышащего, и дает опору всем летающим тварям. Своим гравитационным полем Земля могла бы удерживать возле себя в тысячи раз более плотную и горячую атмосферу, жизнь в которой была бы невозможна. Плотность атмосферы, тем более ее состав, не определяются однозначно массой Земли и ее гравитационным полем. Параметры атмосферы подобраны независимо — и столь удачно для нас.

Прогрев большей части поверхности планеты сделан умеренно-неравномерным, что обеспечивает свободную конвекцию воздуха и перенос влаги с моря на сушу. Параметры этой постоянно работающей опреснительной установки, без которой жизнь также невозможна, опять-таки подобраны не случайным образом.

Общий тепловой баланс любой планеты определяется равенством между получаемой энергией солнечного излучения и тепловым излучением в космос с поверхности самой планеты. Если получаемое излучение зависит практически только от "мощности" Солнца и расстояния до него, то отдаваемое планетой тепло зависит от способности атмосферы задерживать излучение. Чтобы отдаваемому теплу оставаться постоянным при возможных изменениях парникового эффекта атмосферы, как этого требует закон сохранения энергии, должна соответствующим образом меняться средняя температура поверхности планеты, поскольку излучение пропорционально четвертой степени температуры.

С учетом всех этих факторов тепловой баланс Земли подобран так, чтобы ее средняя температура +15 градусов была опять-таки оптимальной для жизни. С точки зрения термодинамики очень важно, что Земля устроена как существенно незамкнутая система. Получаемая ею энергия качественно лучше, нежели отдаваемая. В термодинамически замкнутой системе жизнь не может существовать длительное время. Впрочем, об этом мы скажем подробнее, когда речь пойдет о втором начале термодинамики. Пока же отметим, что и с тепловой точки зрения земля также специально приспособлена для жизни.

[D.A.R.]

Если бы условия не подходили для жизни нас бы не было и мы бы не смогли возмутиться по этому поводу.

[Тень Дуба]

Понятное дело она искусственная, появилась или как просто эксперимент или как генератор каких-то очень редких элементоы появляющихся только в таких условиях.

При этом продукты синтеза постоянно изымаются из ядра, а водород наоборот добавляется, таким образом, звезда живет неограниченно долго.

Будет ли такая планетарная система стабильна? Может ли там зародиться жизнь?

Коллега, вам не кажется, что первая цитата делает бессмысленным вопрос второй? Как создатели такой штуки пожелают, так и будет.

Тем, кто может неограниченно долго поддерживать у хреновины (я бы не стал называть Э Т О "звездой") таких размеров невероятно низкую светимость* стабилизировать тысчонку планет и замутить жизнь - раз плюнуть.

===========

Наверное, вы всё же имели в виду температуру поверхности и поток энергии с единицы поверхности. Светимость - полный поток энергии со всей такой хреновины - должна быть опупительной...

[D.A.R.]

Наверное, вы всё же имели в виду температуру поверхности и поток энергии с единицы поверхности.

да, не правильно выразился.

Тем, кто может неограниченно долго поддерживать у хреновины (я бы не стал называть Э Т О "звездой") таких размеров невероятно низкую светимость* стабилизировать тысчонку планет и замутить жизнь - раз плюнуть.

жизнь там возникает сама по себе. Сверхразумным на нее как бы чхать.

Кстати а не у кого нет примерных размеров первых звезд, из которых потом галактические ядра появились?

[Тень Дуба]

Ну, с учётом того, что мы не знаем, отчего и как зарождается жизнь - почему бы и нет? Единственное очевидное отличие от Земли - смены времён года там не будет.

"Тесноты" тоже особой не будет: даже 10 000 планет на зону такого размера - это расстояния много больше, чем внутри Солнечной системы. Они и не заметят друг друга до развития очень приличных телескопов. И космонавтике особого бонуса не будет... Что, собственно, должна дать такая модель?

Да, вот что точно будет, так это бонус для радио- и прочей электромагнитной связи, по типу Великого Кольца и даже круче, чем у Ефремова. Обмен сообщениями с запаздыванием в год-два - это вполне практично, вплоть до прямого экономэффекта и торговли патентами. Тут прям как в "Цивилизации", программа SETI будет давать решающее преимущество в развитии :grin:

[D.A.R.]

Ну так в таком широком диапазоне (300 000 000 000 км) может и много больше 10 000 летать (если проложить орбиты с амплитудой в 5 000 000 км там их 60 000 получаеться), главное что б стабильность была, просто в любом случае летать от планеты к планете будет гораздо легче, и для жителей этих планет жизнь будет восприниматься как нечто очевидное ибо на всех крупных объектах которые удалось увидеть она есть.

[Кузнецов]

Почему на всех?

На многих, не более того.

[Тень Дуба]

просто в любом случае летать от планеты к планете будет гораздо легче

Увы, стартовать с планеты будет так же сложно - а главная засада с полётами именно в этом. Массовых пилотируемых полётов всяко не будет, разве чисто спортивно и разово, как мы на Луну - зато резон и практический смысл иногда посылочками* обмениваться уже можно попробовать изобресть.

А вот возможность продуктивного радиообщения и даже торговли идеями - это интересно. Это ОЧЕНЬ меняет мир начиная с достижения уровня второй-третьей четверти 20 века.

=============

* - с бомбочками ...

[инженер-исследователь]

В некоторое подобие такой системы попала наша Земля в романе Альфреда Элтона Вана Вогта "Шелки" : "...И теперь Глис превратился в солнце в пору его первой молодости и был окружен королевской свитой из тысячи восьмисот двадцати трех планет, рассыпанных, как звездные бриллианты, по всему небосводу.

В какую бы сторону ни посмотрел Семп — вокруг виднелись планеты, настолько близкие друг к другу, что их можно было принять за сестер Луны.

Обеспокоенный, он провел быстрый подсчет и с огромным облегчением отметил, что все планеты, находившиеся в поле его зрения, подпадали под живительные лучи чудовищного солнца, которое сияло наверху на расстоянии в половину светового года.

@ABOVEBLANK = Когда Семп с ограниченной скоростью, которую могло выдержать его тело силки, пробивал плотные слои атмосферы, окружавшие Землю, ему показалось, что на ней ничего не изменилось — те же континенты, моря, города…

Он облетел автостраду и увидел цепочку автомобилей.

Тогда Семп, ошеломленный до предела, взял курс на здание Властей силки и тут же увидел выбитое окно, через которое так драматически вылетел…

Его даже не успели ещё починить!

Когда Семп через несколько мгновений приземлился среди тех же самых людей, которые присутствовали при его бегстве, он понял, что произошел феномен временного спазма, пропорционального размерам случившегося катаклизма.

Для Земли и её жителей эти восемьдесят дней продолжались всего восемьдесят секунд!

Уже позже он узнает, что люди чувствовали себя в тот момент «не в своей тарелке», примерно как это происходит во время землетрясений: напряженность в организме, временное отключение от действительности, впечатление погружения в темноту…

Как только Семп вошел в здание, он вновь принял форму человека и громко возвестил:

— Господа, я сообщу вам сейчас самую сенсационную за всю историю Вселенной новость. Это розовое солнце, которое вы видите наверху, — не результат атмосферных искажений. Более того, информирую вас, господа, что на сегодня Земля обрела тысячу восемьсот планет-сестер. И все они обитаемы. Посему давайте готовиться к новому фантастическому будущему!..." см: http://lib.ololo.cc/b/73923/read

[Archer]

А вот возможность продуктивного радиообщения и даже торговли идеями - это интересно. Это ОЧЕНЬ меняет мир начиная с достижения уровня второй-третьей четверти 20 века.

Например, доказательство существования жизни за пределами Земли должно вызвать кризис религии.

[Кузнецов]

С чего бы?

[D.A.R.]

Я посчитал год на планетах в зоне жидкой воды будет примерно 60-70 тысяч лет. Это при условии что скорость будет такая же как у Земли.

[Тень Дуба]

Это при условии что скорость будет такая же как у Земли.

Что совершенно невероятно... Период обращения жёстко определяется большой полуосью орбиты (грубо - радиусом) и массой центрального тела. Задайте массу - посчитаем...

[D.A.R.]

просто я в астрофизике слаб, поэтому отталкивался от скорости земли.

Теперь по поводу массы

Честно говоря здесь я тоже не силен. Думаю можно взять такую же плотность массы как у Канис Мажорис, тогда выходит примерно 1 800 000 масс солнц.

[Aturan]

хм.. а что будет с планетой, которая будет двигатся по орбите такого ВЕЛИКАНИЩИ с оклосветовой скоростью(0,6-0,7) ??

[D.A.R.]

Трения о межзвездный газ и ионизация атмосферы полагаю

[Пришелец]

Лучше уж задать, что это не одно солнце, а шаровое скопление. А планеты движутся вокруг него в целом.

[Эйзенхауэр]

А гравитация их не сожмёт в одну звезду?

И может проще ограничиться VY Canis Majoris? Размер уже близок.

Edited 13 Feb 2011 by Эйзенхауэр

[Пришелец]

Я имел в виду уже обсуждавшееся шаровое скопление и жизнь в нём. Тут уже пришли к выводу, что это невозможно, а на его границах можно было бы попробовать.

А VY Canis Majoris очень уж тускловата - скучно будет жизнь в инфракрасном свете...

[Эйзенхауэр]

Гм... А пусть VY Canis Majoris будет с соотносимой с солнцем светимостью. Ну постарались ИЛМ.

Edited 15 Feb 2011 by Эйзенхауэр

[Verr]

Любопытная система. С одной стороны - планет много, с другой - встречу с каждой можно считать одноразовой - повторная через миллион лет.

[чукча]

просто я в астрофизике слаб, поэтому отталкивался от скорости земли.

Теперь по поводу массы

Честно говоря здесь я тоже не силен. Думаю можно взять такую же плотность массы как у Канис Мажорис, тогда выходит примерно 1 800 000 масс солнц.

Тогда 3 закон Кеплера (считая световой год за 63000 ае): (T1^2)/(T2^2) x (M1/M2) = a1^3/a2^3 => (T1^2)/(T2^2) x 1,800,000 = (63000)^3 => T1/T2= ((63000)^3/1,800,000)^0.5=12,000 лет. Скорость планеты тогда будет 160 км/сек - нормально, наша система в целом движется на 200 где-то.

Edited 16 Sep 2011 by чукча

[Мистер Х]

Я имел в виду уже обсуждавшееся шаровое скопление и жизнь в нём. Тут уже пришли к выводу, что это невозможно, а на его границах можно было бы попробовать.

А VY Canis Majoris очень уж тускловата - скучно будет жизнь в инфракрасном свете...

А может в таком случае выбрать R136a1 и жить будет веселее

[Prishelec]

А у такой большая часть света будет в ультрафиолетовой области. Сгорим все, а светло всё равно не будет. Обидно :(