Игры разума: Береника

[temmokan]

С детства мне нравились звёзды. Особенно сильно стали нравится, когда я начал узнавать, чем их считали люди в древности, и чем считают сейчас. Разница, по количеству вариантов ответа, не особенно велика (так считаю).

Может, оттого в последнее время тянет не только читать — вести астрофизики могут оставить бесчувственным только безнадёжно приземлённого — но и написать о чём-то необычном.

Ниже будут подробности «игры разума», данных о далёкой-далёкой планете, где в нескольких книгах происходит действие. Если вам подобное не очень интересно, смело пропускайте остаток поста.

Кстати, не могу удержаться, чтобы не привести кадр из фильма про Риддика, конкретно &mdsah; «Pitch black». При всех недостатках фильма и явно смехотворных ошибках по части как раз астрофизики, кадр достаточно эффектный.

Кадр из фильма «Pitch black»

Итак, данные о звезде и её планете. Интересно было бы узнать, какие, на ваш взгляд, интересные особенности будут присущи той и другой.

Береника (Berenice) — белый карлик, расположенный на расстоянии 1,318,000 световых лет от Солнца. Параметры:

• температура поверхности 12,200 K
• период вращения вокруг своей оси 12 ч 18 мин
• масса 0.9 массы Солнца
• в фазу белого карлика вошла примерно 1.8 миллиардов лет назад

Планетная система Береники содержит три планеты и пояс астероидов; первая планета — земного типа, характеристики:

• обращается вокруг звезды по ретроградной орбите за 1.65 земных суток
• сидерические сутки (оборот вокруг своей оси, относительно небесной сферы) 48 ч 18 мин
• синодические сутки (с точки зрения человека, от рассвета до рассвета) 21 ч 45 мин
• средняя температура 266 К
• угол наклона оси к плоскости эклиптики 11.5 градусов
• среднее давление атмосферы 780 мм рт ст
• средняя сила тяжести 1.2 земной
• средний радиус 6540 километров
• располагает системой колец (обломки лун), на расстоянии от 3100 до 9130 километров от поверхности
• атмосфера пригодна для земных форм жизни, местных форм белковой жизни на момент открытия не было
• 76 процентов поверхности занимают водоёмы, наибольшая глубина 2230 метров
• два континента
• мощная магнитосфера (средняя напряжённость поля 0.7 Э)

Одну из особенностей назвать легко — диск Береники (звезды) на небе планеты втрое меньше в поперечнике диска Солнца на небе Земли. Восходит она на западе, а заходит на востоке.

Понятно, что при близком соседстве со звездой та должна порождать ощутимые приливные волны, возможно — в сотни метров высотой. Вопрос: какими ещё интересными особенностями должна обладать планета (называется так же, как и звезда) с точки зрения вида с неё, климата и так далее?

Comments

[jaerraeth.livejournal.com]

обращается вокруг звезды по ретроградной орбите за 1.65 земных суток - ась? Местный год равен сорока земным часам?!

атмосфера пригодна для земных форм жизни, местных форм белковой жизни на момент открытия не было - а откель, проше пана, взялись азот-кислород в приемлемых пропорциях? На нашем шарике они как раз долгий продукт взаимодействия местных бульонных белков и потомков оных с архейской... мне-э... кухней.

[temmokan.livejournal.com]

1. Да, тамошний "год" очень короткий.

2. Почему нет "собственной жизни" и при этом пригодная для белковых форм жизни среда - это отдельный вопрос (его исследуют в т.ч. в первой книге, относящейся к Беренике).

[jaerraeth.livejournal.com]

Не знаю, у меня как-то в голове не укладывается.
Сверхкороткий год - сумасшедшая скорость обращения вокруг светила - малый радиус орбиты; высокая температура поверхности светила (двойная солнечная) - теплоотдача на планету существенно выше земной, соответственно "среднегодовая температура" должна быть явно выше нуля цельсия, а у тебя ниже, т.е. большая часть океанов покрыта обычным водяным льдом, который постоянно тает и замерзает обратно, т.е. вместо воздуха сплошной туман (что опять же увеличивает теплопоглощаюшие свойства планеты)...
Приливные волны, конечно, да. А при вулканической активности даже мда. К вопросу о прозрачности атмосферы.

[temmokan.livejournal.com]

Что ж, немного теории.

Белый карлик, строго говоря, не звезда - термоядерные реакции прекратились, при очень горячей сердцевине его кора относительно холодна и излучает как абсолютно чёрное тело. По этой причине белый карлик, который не набрал материи от звезды-компаньона или иных источников, просто постепенно остывает со временем.

По вполне серьёзным оценкам астрофизиков у относительно остывших карликов (с эффективной температурой порядка 10000 К) в интервале 0.005-0.02 а.е. будет долгое время существовать обитаемая зона - где планеты земного типа в теории получают достаточно тепла, чтобы существовала жидкая вода.

Это объяснение первому поводу для удивления. Теплоотдача Береники на указанной дистанции сопоставима с тем, что получает Земля. При этом нет термоядерного синтеза - нет солнечного ветра, звезда - просто медленно остывающий "уголёк".

Средняя температура Земли - 288 Л. Береника-1 не такая тёплая, формально, но из-за климатических особенностей пояс между умеренными широтами вполне комфортен для человека и земных форм жизни.

Вулканизм - отдельный разговор. Чтобы он повлиял на климат и атмосферу негативным образом, должен быть вполне определённый химический состав мантии.

[jaerraeth.livejournal.com]

С вулканизмом как раз не вопрос, он обязан быть, и достаточно активным (иначе неоткуда взяться кислороду и азоту). Ну а при высоченных приливных волнах ситуация "приливная волна захлестывает действующий вулкан", т.е. регулярные Эйяфьятлайокудли вплоть до Кракатау должны быть обыденностью.
При этом вся поверхность суши - голый камень и песок, почва образоваться не успевает (смывает все теми же волнами).

[temmokan.livejournal.com]

Вулканизм - вопрос особый (касательно того, насколько часто происходят извержения, что и сколько выбрасывается в атмосферу.

Вопрос, насколько сильным должен быть вулканизм, мы ещё обсуждаем со знакомым геологом. Однозначного ответа нет.

[slobin.livejournal.com]

Первые мысли, особо не вчитываясь в детали: (1) На указанном расстоянии ничего толком нет. Это как раз полпути до туманности Андромеды. А для спутников нашей галактики вроде далековато. Откуда она там взялась? (2) Такая близкая орбита просто обязана быть резонансной. То есть, "год" и "сидерические сутки" должны находиться в каком-нибудь простом отношении друг к другу -- это уже даже для Меркурия так, а тут ситуация гораздо круче. Что им помешало? Дальше пока не вчитывался.

... Powered by МОСЭНЕРГО ...

[temmokan.livejournal.com]

По сюжету, Береника находится на условной линии, соединяющей центры Млечного Пути и М-87, не принадлежит формально ни к одному крупному звёздному скоплению ("оторвана и брошена").

Относительно синхронного вращения - есть примерная формула для оценки, по оценке для сюжета первая планета навсегда повернётся одной стороной к звезде примерно через 1.1 миллиарда лет.

[temmokan.livejournal.com]

Дополнительно. Есть "беглые звёзды", которые покинули свои звёздные скопления по ряду причин (пример - близкий взрыв сверхновой).

Это к слову, откуда она взялась за пределами крупных звёздных скоплений.

[v1adis1av.livejournal.com]

Что-то мне кажется, такая планета будет внутри полости Роша. То есть на поверхности просто ничего не удержится.

[temmokan.livejournal.com]

Проводил расчёты - планета вне области Роша, распад ей не грозит.

Правка: виноват, не на то возразил. Полость Роша также достаточно далеко от поверхности планеты.

Сейчас проверил расчёты: точка L1 Лагранжа находится на расстоянии примерно в 24000 км от поверхности планеты.

[v1adis1av.livejournal.com]

В любом случае, приливное торможение будет -- мама не горюй. За 1.8 млрд лет планетка давно обратится к звезде одной стороной, будут в лучшем случае либрации, и жизнь станет более-менее возможной лишь в зоне терминатора. Одно полушарие -- вечный Меркурий, другое -- вечный Плутон (и вся атмосфера планеты там намёрзнет).

[temmokan.livejournal.com]

В случае, если планета поблизости от звезды с самого начала её стадии белого карлика, и на орбите с малым эксцентриситетом, то да - она войдёт в синхронное состояние очен быстро (за 10-20 миллионов лет, по оценке).

В данном случае описывается состояние планетной системы на момент открытия. Причины состава атмосферы и отсутствие синхронного вращения - несколько вопросов, которые в т.ч. интересуют первооткрывателей.

[srccopy.livejournal.com]

требую продолжения банкета!!!