Красный гигант Обитаемая зона

Я немного изучал эволюцию Звезд, и одна вещь, которую я иногда вижу, — это идея о том, что в далеком будущем, когда Солнце превратится в красного гиганта, а Земля сгорит дотла, обитаемая зона Солнечной системы исчезнет. переместился достаточно далеко, чтобы Титан, спутник Сатурна, стал довольно хорошим местом для жизни.

Есть несколько книг, которые работают с этой идеей о том, что какие-то странные инопланетные виды развиваются на Титане спустя долгое время после того, как вся жизнь была уничтожена на Земле. Книга Стивена Бакстера о Титане — хороший тому пример.

Я хочу знать, можно ли рассчитывать на то, что красный гигант обеспечит подходящую обитаемую зону. Теперь я понимаю, что красные гиганты недолговечны, поэтому мы, вероятно, рассчитываем максимум на 1-1,5 миллиарда лет, на которые они будут поддерживать себя, прежде чем испустить дух. Сможет ли он поддерживать стабильную обитаемую зону в течение этого времени? Я понимаю, что есть этапы, на которых он будет надуваться и сдуваться в размерах, и этапы, на которых он будет выбрасывать огромное количество материи, что, как я полагаю, приведет к беспорядку и, вероятно, стерилизует мир до того, как произойдет что-то интересное, но может ли быть благоприятный момент? около миллиарда лет относительной стабильности, если смотреть на красного гиганта, образовавшегося из звезды размером с Солнце или меньше?

Я представляю какой-то мир во внешней части Солнечной системы, в котором может развиться жизнь, возможно, до эукариотической стадии (здесь она щедра) в подповерхностном океане до того, как его звезда взорвется, а обитаемая зона расширится до того места, где она находится, позволяя жидкой воде и атмосфера на поверхности. Возможно ли, что в этот момент возникнет фотосинтез, насыщение атмосферы кислородом, многоклеточная жизнь с возрастающей сложностью, возможно, кульминацией которой станет разумная раса, прежде чем истечет время? Возможно ли это для красного гиганта, будет ли жизнь, возникшая за миллиарды лет до этого, означать, что они будут опережать развитие некоторых событий на Земле, и сможет ли красный гигант предложить достаточно стабильные условия в течение достаточно длительного периода времени для жизни? сложная жизнь развиваться?

Спасибо!

Ожидается, что фаза красного гиганта для Солнца продлится около 1 миллиарда лет. en.wikipedia.org/wiki/Красный_гигант
Будет ли он длиннее для звезды немного меньшего размера, которая не застряла в депрессивном состоянии красных карликов, например Тау Кита?
На самом деле миллиард лет — это верхняя граница длительности фазы красного гиганта. Пытался найти в сети, где это соотносится с массой, но безуспешно. Тау Кита настолько близка к нашему солнцу по массе, что я не ожидал бы большой разницы, но я действительно не знаю.
Он не остается прежним в фазе красного гиганта. Даже если вы протянете миллиард лет, планета не останется в обитаемой зоне на эти миллиарды лет.
Я слышал, что в зависимости от первоначальной солнечной массы некоторые красные гиганты могут жить в два раза дольше, чем текущая продолжительность жизни Земли: Universetoday.com/128979/friendly-giants-cozy-habitable-zones

Ответы (3)

Это не обычное утверждение, но миллиарда лет недостаточно. введите описание изображения здесь
Если в качестве примера можно привести Землю — на самом деле это наш единственный пример, — то превращение ее из обитаемой в одноклеточную занимает около полумиллиарда лет само по себе. Переход от одноклеточных к многоклеточным занял еще три миллиарда лет.

Мы потратили три с половиной миллиарда лет, намного превысив ваш бюджет-призраки-хранители-солнца, и все, что мы можем показать, это губки и грибки.

В случае с Титаном было бы лучше начать с микробного заражения Гюйгенса или будущего посадочного модуля Титана, и двигаться дальше. Затем мы можем пропустить всю эту скуку первых нескольких миллиардов лет и перейти к гораздо более интересному последнему миллиарду лет. Все может стать интересным сразу после того, как Луна станет пригодной для жизни, и возможно, хотя и маловероятно, они могут дойти до того, что они решат не позволять делать приквелы «Звездных войн».

Будут ли иметь значение полмиллиарда времени подготовки к первому эфиру? Это не похоже на то, что вы ждете, пока остынет земная кора или закончится поздняя тяжелая бомбардировка. Конечно, может быть так, что, учитывая маловероятность абиогенеза, даже 10 миллиардов лет вряд ли приведут к возникновению жизни.
@GaryWalker Я думаю, что полмиллиарда лет уже могут быть довольно либеральной оценкой. Кроме того, я не думаю, что мы можем предположить, что лунная среда станет пригодной для жизни сразу же после того, как Солнце превратится в красного гиганта.
Что ж, в этом сценарии я предполагаю, что жизнь уже развилась (или распространилась) в этом гипотетическом мире, если он чем-то похож на Титан или Европу или что-то еще, он может быть в состоянии приютить жизнь в подповерхностном океане. Я также предполагаю, что эукариотические организмы могли появиться до фазы красных гигантов, но это может столкнуться с проблемами, если для этого должна произойти кислородная катастрофа, которая повлечет за собой длительный период заполнения атмосферы кислородом.
@Khwarezm Достаточно честно. Конечно, импорт жизни, которая развилась для среды, которой станет Луна, по-прежнему, вероятно, лучшая идея.
Тот факт, что жизни на Земле понадобилось три миллиарда лет, чтобы перейти от одноклеточных организмов к многоклеточным, не обязательно означает, что эволюции необходимо время для достижения многоклеточной жизни. Я думаю, вполне возможно, что на Земле изначально не было (например) явного преимущества для такого шага и это произошло по сути случайно. Возможно, у нас могла бы быть многоклеточная жизнь через первый миллиард лет, если бы нам повезло.
@Irigi Конечно, но Земля - ​​наш единственный пример, поэтому любые различия - просто предположения.
@Samuel Вы правы, но мы все равно должны знать, что у нас есть статистика только по одному образцу, и мы должны ожидать некоторых вариаций. Слишком большие различия могут показаться невероятными, но все планеты с жизнью, идущие точно по тому же пути, что и Земля, также кажутся очень невероятными. По этой причине претензия: «Извините, слишком мало времени, чтобы это произошло». мне кажется не очень оправданным. Возможно, вы правы, но я бы не стал констатировать это как общеизвестный факт.

ДА

Чтобы уточнить очень хороший ответ @Samuel, звезды всех, кроме самых маленьких постоянных светимостей, будут иметь обитаемые зоны.

Какой будет светимость Солнца?
Ожидается, что светимость нашего Солнца увеличится примерно до 5000-кратного текущего уровня .

Где будет новая обитаемая зона?
Поскольку солнечное излучение линейно зависит от светимости и от 1 р 2 орбиты, значит обитаемая зона Красного Гиганта Солнца будет:

р знак равно 5000 знак равно 70 А U

и если вы предполагаете, что обитаемая зона составляет +/- 20% среднего расстояния, это дает вам диапазон 56–84 а.е. для обитаемых тел.

Какие тела находятся на орбите?
Это находится за пределами орбитального радиуса любой планеты и фактически за пределами пояса Койпера в 50 а.е.

Вероятно, там есть какие-то блуждающие планетоиды и, возможно, есть что-то размером с Землю, но мы пока ничего подобного не обнаружили.

Другие проблемы:
как отметил @Samuel, миллиарда лет просто недостаточно, чтобы эволюция разработала что-то интересное с нуля.

Но если бы мы смотрели на это как на колонию Земли, заселенную постземными людьми, мы определенно могли бы пересадить туда биосферу. Если бы мы это сделали, у нас было бы достаточно времени, чтобы с нашей стартовой культурой произошли интересные вещи.

Итак, ОДИН красный гигант достаточно яркий для обитаемой зоны, охватывающей 56-84 а.е.?

Большая проблема (или преимущество) заключается в том, что световой спектр красного гиганта смещен в сторону инфракрасного и микроволн. Было бы гораздо меньше ультрафиолета. Таким образом, учитывая обитаемую зону, которая будет получать примерно ту же мощность / площадь поверхности, это будет больше нагревающего света, чем ионизирующего света. Я предполагаю, что формам жизни придется адаптироваться к этому состоянию. Например, современные живые существа не смогут производить витамин D. Но производство озона также будет снижено, а поскольку озон фильтрует ультрафиолетовый свет, все может немного сбалансироваться.

Красный гигант Обитаемая зона
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 2v