Still down on Earth?
или Dancing Worlds II, в продолжение старого поста...
Те, кто говорят, что в космос лететь сложно - вряд ли задумывались, что во Вселенной бывают случаи, когда оно может быть намного сложнее. Разнообразных вариантов условий на поверхности планет, допускающих существование цивилизации, которая однажды захочет в космос, существует бесчисленно много, и в основном они отличаются от земных не в лучшую сторону для покорения космоса. Например, цивилизациям на планетах с атмосферным давлением в сто земных атмосфер придется преодолеть в сто раз большую толщу атмосферы на пути в космос, и это еще пол-беды, ведь организм, привыкший к давлению внешней среды 100 атм вместо одной, действительно испытает на себе при случайной декомпрессии все те эффекты, которыми любят пугать в космобоевиках - взрывающиеся глаза, выскальзывающие наружу внутренности и прочие прелести.
И защитный скафандр на сто атмосфер внутри будет куда менее поворотлив, чем человеческий на одну.
Несладко придется и жителям суперземель - у планеты с массой в пять земных, а таких чуть ли не больше, чем одной весовой категории с земной массой, вторая космическая скорость будет безусловно выше любой, достижимой с помощью химического топлива, и без ядерных ракетных двигателей с такой планеты в космос - никак. Впрочем, суперземли, весьма вероятно, являются планетами-океанами, а когда у цивилизации есть несколько миллиардов кубических километров теплой воды, чтобы привольно плавать, и нет нужды передвигать границы между клочками земли под солнцем, космос будет им до фени. (почти (с) Д.Адамс =) )
Но и это меркнет по сравнению с тем, что возможно в некоторых двойных системах. У других звезд, в отличие от Солнца, встречаются планеты на очень тесных орбитах с периодом вращения в несколько дней, "горячие юпитеры", а также горячие нептуны и супер-земли - планеты любых видов. Их особенность - то, что они всегда повернуты к своей звезде одной стороной, как галилеевы спутники к Юпитеру, и на обратной стороне бывает очень холодно. Но если вся система звезда-планета вращается вокруг более тяжелого главного светила в его обитаемой зоне, (а период вращения вокруг вторичной звезды (и соответственно, планеты вокруг оси) не слишком быстр, а так же атмосфера планеты не слишком тяжела)) то на повернутой к звезде стороне будет две тысячи градусов, но жар подсолнечной стороны не будет переноситься атмосферными потоками на противоположную (как на Upsilon Andromedae b), и условия на ней будут контролироваться далекой главной звездой. А значит, там могут быть дни и ночи, моря и дожди... Цивилизация, обитающая на той стороне, может подумать, что за поясом пустынь и Землями Вечной Зари находится местная форма рая, царство вечного света, и им даже в голову не придет, что на противоположной стороне на самом деле океаны лавы и адское пламя, освещенные висящим в зените фаерболлом диаметром в четверть неба. (хотя приходящие оттуда при падении астероидов километровые лавовые цунами могут им намекнуть на это...) Просто никто из путешественников не будет возвращаться оттуда, а самые выносливые вернутся истощенными жаждой и жарой, рассказывая о горячем ветре и полуночной заре, которая освещает дюны с яркостью дневного солнца и не гаснет даже днем...
Они не смогут судить о необычности своего мира и по небесной механике - лун у него нет, а все внешние планеты, по возмущенному движению которых можно догадаться о ненормально огромной массе системы родной мир-вторая звезда, не видны невооруженным глазом - ближе к главной звезде просто нет стабильных орбит... (Kepler 16b - скорее исключение)
Но все изменится, когда цивилизация попытается выйти в космос. Всякий запущенный спутник с неизбежностью законов орбитальной механики пролетит на противоположное полушарие, и испытает на себе все тысячи киловатт на квадратный метр излучения близкой звезды, причем интенсивность отраженного и переизлученного снизу, с поверхности подсолнечного полушария света будет немногим меньше. И ему еще нужно будет выбраться из совместного гравитационного колодца, ведь чтобы выйти на орбиту планеты, нужно немного, но космическая скорость системы "звезда-планета" - сотни километров в секунду! Единственным путем в космос для такой цивилизации будет - стартовать с противоположной стороны на термоядерных прямоточниках, как можно дольше оставаясь в тени планеты, а о любой орбитальной группировке можно забыть. Потому что на орбиту вокруг планеты еще можно выйти на химических двигателях, но вернуться с подсолнечного полушария спутник сможет, только будучи оборудованным солнечными щитами на две тысячи градусов, а так же защитой от радиации в сотни рентген в час, каковая присутствует в звездной короне...
Земля очень хорошо подходит, чтобы стартовать с ее поверхности в космос.
На первый взгляд кажется невероятным, но двойных звезд - примерно столько же, сколько и одинарных, и каждая одна из нескольких сотен находится на расстоянии от другой, примерно соответствующей обитаемой зоне. Землеподобных планет на тесных орбитах тоже довольно много, достаточно вспомнить 55 Cancri e или Kepler 10-b. Так что случай, когда в обитаемой зоне звезды вращается другая звезда с близким спутником-планетой, может иметь место раз в сто тысяч звездных систем (с поправкой на меньшую стабильность планет в двойных системах), что в масштабе Галактики очень много. Ближайшая такая может быть всего в нескольких сотнях световых лет!
Рассматривая климат, планеты на тесных орбитах всегда повернуты одной стороной из-за приливного взаимодействия, но эффективность переноса тепла с подсолнечного полушария на противоположное может быть разной. Чем мощнее атмосфера, тем перенос сильнее, но даже у горячих юпитеров тёмная сторона бывает охлаждена ниже нуля (вышеупомянутая Upsilon And B). В относительно тонкой атмосфере, дополнительно сжатой гравитацией, вероятно, на подсолнечной стороне будет образовываться много маленьких конвективных ячеек, наподобие солнечных гранул, и если вращение планеты вокруг своей оси не слишком быстрое, то кориолисова сила не будет отклонять возникающие течения на противоположную сторону. (поскольку из-за приливного взаимодействия период вращения вокруг своей оси с точностью равен орбитальному вокруг звезды, орбитальный не должен быть короче двух-трех суток). Иначе "вторжение теплых воздушных масс" будет означать не +5 и тающий снег, как в Москве в декабре, а налетающую из-за горизонта огненную стену, потепление до +1000 - 1500оС и лавовый дождь! Масса планеты тоже должна быть не слишком малой, чтобы удержать атмосферу от испарения в космос на подсолнечной стороне, но поскольку Kepler 11-b, и особенно 55 Cancri e способны удержать водяной пар, двух-трех масс Земли хватит. Еще одно важное требование - на планете должно быть мало воды, потому что любая вода, протекающая на подсолнечное полушарие, будет моментально испаряться, как взрывающийся котел, и энергично переноситься на обратное полушарие, резко ухудшая его климат. Если на месте такой планеты внезапно окажется Земля с ее мировым океаном, испарение его создаст на подсолнечной стороне давление в двести атмосфер, и этот пар под таким давлением засвищет на обратную сторону, в то же время на дневную потечет новая порция воды, и так далее, как в планетарной паровой трубе, до тех пор пока весь океан не выкипит. Поэтому количество воды должно быть ограничено разрозненными морями, которые смогут собраться на обратной стороне, а доставка воды на саму планету в момент образования - только вулканизмом, без кометной бомбардировки. Это предполагает нетривиальную эволюцию, к примеру, образование системы "звезда-планета" и последующий ее захват второй звездой в обитаемую зону последней, или миграцию звезды в изначально более широкой паре, или что-нибудь еще, только не одновременное образование, потому что при нем гравитация второй звезды будет притягивать все пролетающие мимо кометы, которые будут падать и на планету-спутник, и содержание воды на нем ожидается как раз высоким... но галактика большая, и в ней случаются очень разные и странные вещи... ((с) golden age of exoplanetary science, XXIst century)
Итого, моя оценка - одна система с такой планетой с обитаемым обратным полушарием на несколько десятков миллионов, и порядка тысячи - в Млечном Пути. :-) Немного реже, чем близнецы Земли, и тем не менее!
На подходе еще большой пост про возможные типы обитаемых (человеком и не только) планет, как хорошо, когда нет сессии =))
Те, кто говорят, что в космос лететь сложно - вряд ли задумывались, что во Вселенной бывают случаи, когда оно может быть намного сложнее. Разнообразных вариантов условий на поверхности планет, допускающих существование цивилизации, которая однажды захочет в космос, существует бесчисленно много, и в основном они отличаются от земных не в лучшую сторону для покорения космоса. Например, цивилизациям на планетах с атмосферным давлением в сто земных атмосфер придется преодолеть в сто раз большую толщу атмосферы на пути в космос, и это еще пол-беды, ведь организм, привыкший к давлению внешней среды 100 атм вместо одной, действительно испытает на себе при случайной декомпрессии все те эффекты, которыми любят пугать в космобоевиках - взрывающиеся глаза, выскальзывающие наружу внутренности и прочие прелести.
И защитный скафандр на сто атмосфер внутри будет куда менее поворотлив, чем человеческий на одну.
Несладко придется и жителям суперземель - у планеты с массой в пять земных, а таких чуть ли не больше, чем одной весовой категории с земной массой, вторая космическая скорость будет безусловно выше любой, достижимой с помощью химического топлива, и без ядерных ракетных двигателей с такой планеты в космос - никак. Впрочем, суперземли, весьма вероятно, являются планетами-океанами, а когда у цивилизации есть несколько миллиардов кубических километров теплой воды, чтобы привольно плавать, и нет нужды передвигать границы между клочками земли под солнцем, космос будет им до фени. (почти (с) Д.Адамс =) )
Но и это меркнет по сравнению с тем, что возможно в некоторых двойных системах. У других звезд, в отличие от Солнца, встречаются планеты на очень тесных орбитах с периодом вращения в несколько дней, "горячие юпитеры", а также горячие нептуны и супер-земли - планеты любых видов. Их особенность - то, что они всегда повернуты к своей звезде одной стороной, как галилеевы спутники к Юпитеру, и на обратной стороне бывает очень холодно. Но если вся система звезда-планета вращается вокруг более тяжелого главного светила в его обитаемой зоне, (а период вращения вокруг вторичной звезды (и соответственно, планеты вокруг оси) не слишком быстр, а так же атмосфера планеты не слишком тяжела)) то на повернутой к звезде стороне будет две тысячи градусов, но жар подсолнечной стороны не будет переноситься атмосферными потоками на противоположную (как на Upsilon Andromedae b), и условия на ней будут контролироваться далекой главной звездой. А значит, там могут быть дни и ночи, моря и дожди... Цивилизация, обитающая на той стороне, может подумать, что за поясом пустынь и Землями Вечной Зари находится местная форма рая, царство вечного света, и им даже в голову не придет, что на противоположной стороне на самом деле океаны лавы и адское пламя, освещенные висящим в зените фаерболлом диаметром в четверть неба. (хотя приходящие оттуда при падении астероидов километровые лавовые цунами могут им намекнуть на это...) Просто никто из путешественников не будет возвращаться оттуда, а самые выносливые вернутся истощенными жаждой и жарой, рассказывая о горячем ветре и полуночной заре, которая освещает дюны с яркостью дневного солнца и не гаснет даже днем...
Они не смогут судить о необычности своего мира и по небесной механике - лун у него нет, а все внешние планеты, по возмущенному движению которых можно догадаться о ненормально огромной массе системы родной мир-вторая звезда, не видны невооруженным глазом - ближе к главной звезде просто нет стабильных орбит... (Kepler 16b - скорее исключение)
Но все изменится, когда цивилизация попытается выйти в космос. Всякий запущенный спутник с неизбежностью законов орбитальной механики пролетит на противоположное полушарие, и испытает на себе все тысячи киловатт на квадратный метр излучения близкой звезды, причем интенсивность отраженного и переизлученного снизу, с поверхности подсолнечного полушария света будет немногим меньше. И ему еще нужно будет выбраться из совместного гравитационного колодца, ведь чтобы выйти на орбиту планеты, нужно немного, но космическая скорость системы "звезда-планета" - сотни километров в секунду! Единственным путем в космос для такой цивилизации будет - стартовать с противоположной стороны на термоядерных прямоточниках, как можно дольше оставаясь в тени планеты, а о любой орбитальной группировке можно забыть. Потому что на орбиту вокруг планеты еще можно выйти на химических двигателях, но вернуться с подсолнечного полушария спутник сможет, только будучи оборудованным солнечными щитами на две тысячи градусов, а так же защитой от радиации в сотни рентген в час, каковая присутствует в звездной короне...
Земля очень хорошо подходит, чтобы стартовать с ее поверхности в космос.
На первый взгляд кажется невероятным, но двойных звезд - примерно столько же, сколько и одинарных, и каждая одна из нескольких сотен находится на расстоянии от другой, примерно соответствующей обитаемой зоне. Землеподобных планет на тесных орбитах тоже довольно много, достаточно вспомнить 55 Cancri e или Kepler 10-b. Так что случай, когда в обитаемой зоне звезды вращается другая звезда с близким спутником-планетой, может иметь место раз в сто тысяч звездных систем (с поправкой на меньшую стабильность планет в двойных системах), что в масштабе Галактики очень много. Ближайшая такая может быть всего в нескольких сотнях световых лет!
Рассматривая климат, планеты на тесных орбитах всегда повернуты одной стороной из-за приливного взаимодействия, но эффективность переноса тепла с подсолнечного полушария на противоположное может быть разной. Чем мощнее атмосфера, тем перенос сильнее, но даже у горячих юпитеров тёмная сторона бывает охлаждена ниже нуля (вышеупомянутая Upsilon And B). В относительно тонкой атмосфере, дополнительно сжатой гравитацией, вероятно, на подсолнечной стороне будет образовываться много маленьких конвективных ячеек, наподобие солнечных гранул, и если вращение планеты вокруг своей оси не слишком быстрое, то кориолисова сила не будет отклонять возникающие течения на противоположную сторону. (поскольку из-за приливного взаимодействия период вращения вокруг своей оси с точностью равен орбитальному вокруг звезды, орбитальный не должен быть короче двух-трех суток). Иначе "вторжение теплых воздушных масс" будет означать не +5 и тающий снег, как в Москве в декабре, а налетающую из-за горизонта огненную стену, потепление до +1000 - 1500оС и лавовый дождь! Масса планеты тоже должна быть не слишком малой, чтобы удержать атмосферу от испарения в космос на подсолнечной стороне, но поскольку Kepler 11-b, и особенно 55 Cancri e способны удержать водяной пар, двух-трех масс Земли хватит. Еще одно важное требование - на планете должно быть мало воды, потому что любая вода, протекающая на подсолнечное полушарие, будет моментально испаряться, как взрывающийся котел, и энергично переноситься на обратное полушарие, резко ухудшая его климат. Если на месте такой планеты внезапно окажется Земля с ее мировым океаном, испарение его создаст на подсолнечной стороне давление в двести атмосфер, и этот пар под таким давлением засвищет на обратную сторону, в то же время на дневную потечет новая порция воды, и так далее, как в планетарной паровой трубе, до тех пор пока весь океан не выкипит. Поэтому количество воды должно быть ограничено разрозненными морями, которые смогут собраться на обратной стороне, а доставка воды на саму планету в момент образования - только вулканизмом, без кометной бомбардировки. Это предполагает нетривиальную эволюцию, к примеру, образование системы "звезда-планета" и последующий ее захват второй звездой в обитаемую зону последней, или миграцию звезды в изначально более широкой паре, или что-нибудь еще, только не одновременное образование, потому что при нем гравитация второй звезды будет притягивать все пролетающие мимо кометы, которые будут падать и на планету-спутник, и содержание воды на нем ожидается как раз высоким... но галактика большая, и в ней случаются очень разные и странные вещи... ((с) golden age of exoplanetary science, XXIst century)
Итого, моя оценка - одна система с такой планетой с обитаемым обратным полушарием на несколько десятков миллионов, и порядка тысячи - в Млечном Пути. :-) Немного реже, чем близнецы Земли, и тем не менее!
На подходе еще большой пост про возможные типы обитаемых (человеком и не только) планет, как хорошо, когда нет сессии =))