Black hole rising

Dec 23, 2011 10:36

Никаких шансов удержаться от репоста. Оно восхитительно!




Я, кажется, знаю историю этой системы. Она образовалась как система сверхгиганта класса O-B со светимостью в несколько десятков тысяч солнечных, вокруг которого на расстоянии 0,2 астроединиц вращался красный карлик, образовавшийся как планета за счет нестабильности околозвездного диска, и планета-океан массой втрое больше Земли на 0,4 AU, а так же несколько планет на более далеких орбитах. Пока сверхгигант был жив, никакого океана на планете не было, а была перегретая атмосфера из водяного пара с температурой три тысячи градусов, интенсивно сдуваемая в космос за счет фотодиссоциации под обильным ультрафиолетовым излучением сверхгиганта и давлением звездного ветра. Сверхгиганты живут коротко, но ярко, и через пару десятков миллионов лет вспышка сверхновой одновременно сорвала с планеты все оставшиеся пол-земных массы воды, и засеяла ее поверхность тяжелыми элементами. Если бы океана не было, такая же участь постигла бы кору планеты, и она имела все шансы стать голым железным ядром без атмосферы, однако стала вполне землеподобной планетой, с поверхностью, покрытой россыпью алмазов*, тяжелых элементов, и морями оставшейся воды. Туманность содержит и атмосферу сверхгиганта, выброшенную в космос, а значит - и примесь водорода, а уж кислорода из недр гиганта там достаточно. Вместе с тяжелыми элементами и водой из выброшенных в космос остатков сверхгиганта планета захватила и две десятых атмосферы азота и аргона, а красный карлик, с его второй космической в сотни км/c, захватил еще и три четверти солнечной массы водорода из атмосферы центральной звезды, когда та стала расширяться в красный сверхгигант (и не дал ему расшириться дальше своей орбиты, поглощая внешние планеты), после чего стал полновесной желто-оранжевой звездой солнечного класса. Обилие тяжелых металлов в его составе сделало его на двадцать процентов больше нормального радиуса для его массы**, и холоднее, а так же добавило в его оранжевый свет необычный и красивый зеленоватый оттенок. А планета за счет уменьшения суммарной массы системы оказалась на более широкой орбите, около 0,9 AU от центра масс.

Все условия для зарождения жизни!

А теперь, сотни миллионов лет спустя, космонавты из отряда исследователей дальнего космоса сидят на берегу экваториального моря и наблюдают завораживающий восход черной дыры...

**Тяжелые металлы в составе звезды увеличивают непрозрачность ее недр, и она расширяется за счет светового давления.

*Углерод оседал на дно сверхкритического океана из H2O + CO, образуясь за счет фотолиза и превращаясь в алмазы под сверхвысоким давлением, но большей частью, конечно, находится в форме графита. Теперь он входит в состав органической жизни на планете. Так же жизнь воспользовалась изобилием переходных металлов, осевших на поверхность из остатков взрыва сверхновой, и за счет металлокомплексного катализа проэволюционировала в пять раз быстрее, чем на Земле. Планете всего 850 миллионов лет, но на ней уже есть высшие растения странных форм, и россыпи алмазов еще блестят на холодных приполярных равнинах, среди многоцветных дюн и скал из оксидов переходных металлов в таинственном свете восходящей черной дыры...

Пока вторая звезда находится на главной последовательности, черная дыра поглощает только солнечный ветер, направленный в ее сторону. Это делает суммарную интенсивность ионизирующего излучения в системе на несколько порядков выше (а так же окружает черную дыру аккреционным диском, немного видимым даже днем), чем обычно, но за счет магнитного поля и высокого содержания аргона в атмосфере планета относительно защищена. Тем не менее, излучение тоже сыграло роль в ускорении эволюции. Интенсивность звездного ветра у звезды солнечного класса - ~10^11 кг/c, из которых несколько сотых процента попадает в аккреционный диск. (черная дыра притянула бы и треть звездного ветра, но его сдувает в стороны ее собственное излучение аккреции) При падении вещества на черную дыру высвобождается энергия порядка mc^2, что делает ее светимость - порядка 10^24 ватт, 1% от светимости второй звезды, из которых значительная доля приходится на жесткое излучение. На планете не бывает темно, как на Земле в новолуние, ночь освещена слабым свечением ионизированного воздуха. А какие там полярные сияния...

PPS история странная и полная головокружительных поворотов, "truly out of this world" не в пример земной, которая по сравнению с этим кажется немыслимо скучной, но почти ничего в физике не притянуто за уши :-) поскольку в Галактике сто миллиардов звезд, я уверен, что где-то в ней, в крайнем случае среди Местного кластера, можно найти подобное. А во Вселенной 10^23 звезд, наверное никакое воображение не может представить, насколько невероятные вещи могут в ней твориться.

worlds beyond-4

Previous post Next post
Up