Такова часть системы

уравнений для оценки

характеристик планетной

системы звёзд через

измеряемые величины.

Основные трудности экспериментального метода поиска планет радиально-скоростным методом (доплеровский эффект):

Вся проблема заключена в том, что даже при скоростях в десятки и сотни километров в секунду (один из способов измерения лучевой скорости звёзд) это смещение настолько мало, что приходится использовать специальные методы для работы со спектрами. Чтобы зафиксировать

смещение линий спектра, соответствующее скорости 2 м/с, необходимо заметить отклонение линий спектра на 0,00003 А.

Этим перечень затруднений не ограничивается (см.ниже).

Экспериментально определяемые величины: скорость вращения звезды вокруг общего центра масс (по доплеровскому эффекту) и период

(промежуток времени, через который цикл «приближение – удаление» повторяется).

Экспериментальные данные для звезды 51 Пегаса представлены исследователями в форме графика зависимости лучевой скорости движения

звезды от орбитальной фазы (величина, показывающая, какая часть периода прошла от начала цикла):

Основные данные:

лучевая скорость вращения звезды

составляет 57,496 м/с

погрешность +- 2,871 м/с

период 4,231 суток

 

Интерпретация полученных результатов исследователями:

по системе уравнений получают

оценочное значение массы в

0,46М_{Юпитера}; по третьему закону

Кеплера можно оценить

расстояние, на котором расположена

эта планета (Т²=R³; относительно

системы Солнце-Земля).

Расстояние составляет 0,053 а.е..

Используя аналогию с Солнечной

Системой, выделяют крупнейший

объект – Юпитер, масса которого

в 1000 раз меньше массы Солнца.

Поэтому центр масс нашей Системы

лежит на расстоянии около 750000 км

от геометрического центра Солнца и

совершает один полный оборот вокруг центра масс Системы приблизительно за 12,5 лет со скоростью 12 м/с.

Несмотря на однозначно-жёсткую интерпретацию полученных результатов официально высказывались сомнения в полученных исследователями выводов. Ведь такие результаты могли быть объяснены активностью самой звезды (типа солнечной активности – пятнообразованием, вспышками и т.п.). К тому же не было экспериментально зафиксировано изменение спектра звезды, связанное с

прохождением экзопланеты по диску звезды (как это удалось выполнить для некоторых других экзопланет). Предоставленные экспериментальные данные могут быть интерпретированы и  несколько иначе. Так, например, любая звезда (в том числе и Солнце)

вращается одновременно и вокруг собственного геометрического центра со скоростью 2 км/с, и вокруг центра масс Системы. С учётом

такого факта можно оценить и результирующий период вращения вокруг двух центров вращения одновременно. И он составит не

12,5 лет, а 50,3 суток. Можно предположить и несколько иное (невероять): под действием объектов  планетной системы геометрический

центр вращения звезды (в том числе и Солнца) может быть смещён. Ведь Солнце – не твёрдый предмет. Для Солнца это смещение составит  (оценочно, не вдаваясь в детали) 696 км. И тогда период вращения составит при скорости 2 км/с – 6 мин (это кое-что напоминает: Солнце пульсирует с периодом в 5 минут; установленный факт. Но объяснение этому факту где-то затерялось). Далее, манипулируя с цифрами (это пока что так), учитывая вращение Солнца со скоростью 12 м/с, получим результат, похожий на результат исследователей; 4,2 суток при вращении вокруг этого гипотетического смещённого центра (и этот результат для пульсации Солнца где-то присутствует как факт). Но остановимся: уж больно всё складно получается.

Важно одно: методика экспериментального поиска только развивается, чтобы делать однозначные выводы о детализации характеристик

планетных систем. Сам автор полагает, что около звезды 51 Пегаса присутствует компактная массивная планетная система, включающая

в себя 2 планеты общей массой 4,2М_{Юпитера} на расстоянии около 5 а.е.. А экспериментальное определение таких «горячих» экзопланет

является критерием, указывающим, что около данной звезды находится массивная и компактная планетная система.

Но каковы же расчётные данные авторской программы – анализатора? А они таковы, как автор пытался интерпретировать и экспериментальные данные: в окрестности данной звезды присутствует планетная система из 8 планет. И две из них действительно

крупнейшие планеты – гиганты. Вот краткие результаты в форме таблицы:

 

Для выделенных цветом планет, с учётом достоверности расчётных данных в 0,6 (см.страницу «Солнечная Система»)

получим массы в 1,5x10²⁷ кг и 4,9x10²⁷ кг при расстоянии 2,8 а.е. и 4,08 а.е.. Тогда оценочный центр масс для данного варианта составит

R_ц-м=8x10⁸ м или 0,0053 а.е. (800000 км).

Вот как выглядит крупнейшая планета этой звезды с некоторыми своими спутниками (расчётное изображение):

Масса планеты – 1,96x10²⁷ кг

Радиус планеты – 76416 км

Расстояние от звезды

до планеты – 7,77 а.е.

Период собственного

вращения – 8,2ч

Ускорение свободного

падения – 22,4 м/с²

Молярная масса облачного

слоя – 0,028 кг/моль

Температура у внешней границы

облачного слоя – 142 К

Средняя плотность – 1047 кг/м³

Звёздный период обращения – 21,6 лет

Спутниковая система: 31 объект

 

 

Чем же так интересна эта звёздочка в +5,49^m? С учётом достоверности в 0,6 для этой звезды вероятно существование жизни в 76% при

уровне развития в 95% от земного. Это делает данную звезду объектом, привлекательным с позиции поиска разумной жизни по программе

SETI. В этой планетной системе вероятно существование одновременно двух планет с жизнью (планеты № 2 и № 3 системы). Чем-то они

похожи на комбинацию Земля – Венера. С тем отличием, что параметры планеты № 2 таковы, что при меньшем расстоянии от звезды

парникового эффекта нет (как на Венере). В окрестности этой звезды те же самые органогенные элементы, что и для Солнца: водород, углерод,

азот и кислород. Вашему вниманию предлагается фотоинтерпретация расчётных данных, полученных для планет № 2 и № 3 этой системы:

 

 

Планета № 3 звезды 51 Пегаса (фотоинтерпретация)::

Масса  планеты – 2,6x10²⁵ кг

Радиус планеты – 12163 км

Расстояние от звезды

до планеты – 1,59 а.е.

Молярная масса планеты – 0,041 кг/моль

Средняя плотность – 5129 кг/м³

Период собственного

вращения планеты – 22,3 часа

Ускорение свободного падения – 11,82 м/с²

Температура на экваторе +40⁰С

Температура на полюсах   -52⁰С

Спутниковая система – 1 объект

Газопылевые кольца – 2

По своим физическим условиям условия здесь и более жёсткие, чем на Земле. И более благоприятные. Но по химическим показателям средняя

молярная масса планеты составляет 0,041 кг/моль. При массе 4,4 М_Земли и радиусе 1,9 R_Земли ускорение свободного падения составляет 11,8 м/с², а плотность 3481 кг/м³. На расстоянии 170000 км от планеты крутится спутник массой

1,3x10²³ кг и 2 пояса газопылевой материи. Процесс очищения пространства от газа и пыли в окрестности планеты продолжается и закончится

в ближайшие 100 млн.лет, т.к. удаление этих поясов от планеты невелико. Планета находится на расстоянии 1,59 а.е. от своей звезды, что

даёт оценочное значение температуры для расчётных характеристик планеты в 40⁰С на экваторе и -52⁰С на полюсах. Мощное притяжение

планеты способствует наличию мощной землеподобной атмосферы на этой планете с составом, чуть отличным от земного ( до 81% азота и

19% кислорода при наличии мощного облачного слоя водяных паров). Близость планет-гигантов и собственная хорошая масса привели к тому, что геологическая активность планеты затухает слабо со временем. Поэтому общее количество реликтовых форм жизни, «работающих» на

химиогенезе  составляет 13620 (0,0068 от массы всей биосферы). Также хорошо развиты формы растительного мира

151503 вида против 22031 вида растительного мира на Земле. По массе же 0,923 от массы всей биосферы. Развитый животный мир

на этой планете – 1825157 видов при 0,076 массы всей биосферы.

Практически заселена вся поверхность этой планеты. Процесс эволюции ещё не завершён, т.к. расчётно-возможное количество видов на

этой планете должно составить 19497096 видов (сейчас реализовано 10% возможности эволюции. Для примера, на Земле реализовано

0,5% всех возможностей эволюции).

 

P.S.:  1) материал подготовлен на основе интерпретации базы расчётных данных, полученных как результат  работы создаваемой автором

         исследовательской программы. Ошибки возможны и будут. Детализация некоторых подробностей (например, по составу атмосферы)

         может вызвать сомнения. Но они являются результатом работы программы, в которой заложены авторские представления. Так,

         например, определение состава атмосферы, наличие гидросферы и занимаемая ею площадь поверхности планеты логически следуют

         из авторского представления о том, чем является жизнь. Точно также, как можно  определить с определённой достоверностью

         химический состав планет-гигантов, можно определить и состав атмосферы той планеты, где существует жизнь. Вот один из примеров,

         который, автор надеется, поможет Вам понять логику рассуждений: наличие кислорода в атмосфере планеты является (и общепринято

        считается) аномалией в химическом составе атмосферы планеты, по которой можно судить о наличии жизни на планете. Может быть

        спорно, конечно, но наличие свободной воды на планете – это разве не аномалия, по которой также можно судить о наличии жизни?       

        Вода, как и кислород, достаточно распространённое вещество во Вселенной. Только – в связанном состоянии. Когда она входит в состав

        вещества. Но если вода существует в свободном состоянии – не указывает ли это на то, что её существование есть результат «работы»

        биосферы? А если так, то возможно и подтверждение (опровержение) существования жизни в районе исследуемой звезды дистанционно,           по спектральному анализу?

        2) В ближайшем будущем материал по системе 51 Пегаса будет уточнён и дополнен информацией о структуре и составе биосфер

        планет земного типа (часть 2 страницы «Система звезды 51 Пегаса»).