Плотность многих экзопланет, даже небольших, настолько мала, что это указывает на наличие у них водородных атмосфер. Является ли газообразная водородная атмосфера планеты земной группы каким-то образом вредной для биологии, какой мы ее знаем? Вызывает ли это, например, поток свободных протонов, препятствующих образованию более крупных молекул. Выбрасываются ли такие планеты из списка пригодных для жизни кандидатов?
Поскольку кислород является вторым наиболее распространенным химически активным элементом во Вселенной, и со всем этим водородом вокруг, не должны ли образовываться водные океаны, под поверхностью которых состав атмосферы не имеет большого значения?
Мы бы не нашли его пригодным для жилья. Свободного кислорода будет очень мало, так как он склонен сливаться с водородом.
Кроме того, я не согласен с тем, что планеты с низкой плотностью должны иметь водородную атмосферу. Потребовалась бы значительная гравитация, чтобы водород не «испарился» с планеты. В лучшем случае вы получите следы атмосферы, как на Марсе.
Взгляд на диаграмму в правом верхнем углу этой вики (которую я видел здесь раньше) показывает, что только массивные планеты могут сохранять водородную атмосферу.
Я бы беспокоился, что ваша водородная атмосфера испарится. Немного упрощая, есть два действующих механизма.
Молекулы, составляющие атмосферу, распределяются по скоростям в соответствии с так называемым распределением Мауэлла-Больцмана. Чем легче масса молекул, тем шире это распределение. Под этим я подразумеваю, что чем легче масса, тем больше молекул будет находиться в хвосте скоростей, превышающих скорость убегания. Ширина распределения пропорциональна квадратному корню из массы молекулы, что дает коэффициент 4 между Водородом и нашей атмосферой.
Если газ в верхних слоях атмосферы является хорошим поглотителем ультрафиолетового излучения, то он будет нагреваться, а затем возникнет давление, которое вытолкнет крайние слои наружу. Промыть и повторить. Если я правильно помню, этот эффект на самом деле является доминирующим. К сожалению, у меня нет времени перепроверить, извините за это.
Просто чтобы прояснить разницу с предыдущим механизмом. Побег Жана рассматривает атмосферу в термодинамическом равновесии, то есть температура на любой заданной высоте постоянна, и это чистый эффект теплового возбуждения молекул. Гидродинамический уход, напротив, является динамическим явлением.
Это планета, похожая на Юпитер, которая, по оценкам, теряет от 100 до 500 миллионов кг водорода в секунду! В статье Википедии есть более подробная информация.
Радиация, безусловно, главная проблема. Холодная, безвоздушная планета на самом деле может быть обитаемой для экстремофилов. Однако практически все в видимой части Вселенной, кроме Земли, купается в массивном излучении, и это странное совпадение, что Земля имеет достаточно сильную радиационную защиту — как она работает — неизвестно, — чтобы хоть что-то вообще выжило.
Так что, если радиация достаточно низкая, отлично, туда можно занести жизнь. Если в нем есть немного кислорода и достаточная гравитация, чтобы удерживать его, и температура не менее -50 градусов по Цельсию или около того, то развитые формы жизни могут даже выжить. Можно даже найти под землей карман с теплым воздухом, защищенный от радиации. Но на самом деле эти условия практически отсутствуют за пределами Земли.
Более того , даже магнитное поле Земли все время подвергается колебаниям, и это не продлится очень долго.
Рассел Борогов
Уве
LocalFluff