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[问题讨论] 具备生态圈的卫星，其质量下限大概是多少？

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智子 发表于 2011-12-6 20:43 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国–北京–北京 中国学术信息中心

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本帖最后由 智子 于 2011-12-6 20:52 编辑

受这个帖子的启发：http://www.astronomy.com.cn/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=191421&pid=2475885&page=1&extra=page%3D1#pid2475885

有人说，卫星要发展出生态圈就要足够大（质量-磁场-大气-水循环），比如地球大小，那么作为主星的气态巨星就很可能比木星还大，结果汹涌澎湃的电离层反而对生态圈起了不良影响。

所以我的想法就是，一个卫星，在发展出生态圈的前提下，其质量总会有个下限或下限区间。如果卫星的质量取这个下限值的话，那么主星也可能就不用那么大了，电离层的辐射影响也就“尽可能”地降到最低了。

另外，不管主星是不是气态巨星，这个思路似乎也能派上用场。比如主星也是个类地行星，有自己的生态圈；而卫星取这个下限值的话，也有生态圈，也就是所谓的“双行星系统”。当然，主星情况不同，卫星的下限值肯定也有很大差别。


1.jpg

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购买望远镜就在牧夫天文商城
我有我疯格 发表于 2011-12-6 21:00 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–湛江 电信
楼主能不能帮我搞张1440*900的图片！就是这个图就可以了

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智子
原图分辨率是1024x768，比例是4:3；改成1440x900的话，比例就是8:5，所以必须要裁剪，除非你愿意接受画面变形……  详情 回复 发表于 2011-12-7 01:41
yangjj76
1440X900  详情 回复 发表于 2011-12-7 00:48
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gzljh96 发表于 2011-12-6 21:01 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–揭阳 电信
如果是套用地球的生态系统，那么大气密度要相等。也就是说，大气不能跑掉。。。。。。
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李灼 发表于 2011-12-6 21:27 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–沈阳 联通
主行星、卫星在宜居带，要比火星大吧，不然冷却快，没磁场，而且氧气也都逃逸了。
但如果卫星的磁场很强 不知是否能起到阻隔主行星电离层辐射的作用？如果能，就不怕主行星大了。

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索理客
太阳系中卫星只有木卫三能有自己独立的磁圈。  发表于 2011-12-7 12:24
智子
这个可以检索一下目前太阳系的例子，看看哪颗卫星有自己的磁场，然后再看看其强度是否足够屏蔽或抵消来自主星的辐射。 我记得土卫六是没有自己的磁场的。  详情 回复 发表于 2011-12-7 01:45
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潇洒泪 发表于 2011-12-6 22:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖南–娄底 电信
直径超过8000公里，重力达到0.6g以上。

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智子
……您倒是干脆。话说这是怎么计算或者估计出来的？  详情 回复 发表于 2011-12-7 01:46
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gohomeman1 发表于 2011-12-6 23:01 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
在宜居带的火星大小的天体，事实上是不能长期提供良好条件的。火星本身就是最好的例子。
双行星理论上是可能的，不过在概率上，就像地月系统一样的罕见。冥王星和卡戎离真正的双行星还是差了一些的。

关于生命，最糟糕的事情莫过于我们只有一个成功的样本，而这个样本又极其成功，看起来充满了无数的奇迹。

如果我们能在太阳系发现第二个星球拥有哪怕是最最原始的生命，我们的研究也有了相对明确的方向。现在我们不知道的是，原始生命在一个宜居星球上，到底要多久才能自发产生？

这个时限是5亿年、45亿年、1000亿年，还是仅仅是偶然事件，与时间无关？如果地球就是银河系的特例（这种可能性完全存在），一切都不必说了；否则，在那些可以存在数千亿、甚至数十万亿年的红矮星周围，生命终将在无数次失败后萌芽。
另一个问题是，原始生命一定会越来越复杂吗？这些都是没有答案的问题。

点评

潇洒泪
目前我们技术不够，无法飞出去查看外星是否有生命，但是生命在宇宙中是普遍现象是肯定的，但是高级生命却是比较稀少的，而智能生命（达到原始地球人水平），应该就是偶然事件了。  详情 回复 发表于 2011-12-7 08:57
智子
所以宇宙似乎具备某种极端性——要么最好，要么最糟。  详情 回复 发表于 2011-12-7 01:50
zenghan
版主，个人感觉原始的生命应该还是容易出现的，我说的是相对而言，但就概率而言还是非常低。但是智慧生命的出现我个人认为纯属偶然，宇宙中存在概率应该会极低。  详情 回复 发表于 2011-12-6 23:54
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gohomeman1 发表于 2011-12-6 23:14 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
先不扯磁场问题，单从维持大气层角度而言，我想下限应该在地球质量的一半左右，不应该低于30%吧。

在不考虑卫星这种困难条件下，上限大概是2-3个地球，更高的质量会导致变成海王星类。

点评

智子
卫星自身的磁场是不是可以有另外一个来源，也就是主星的引力不断的扰动和揉捏，让内核热起来，成为富铁的流体。这样卫星的规模又可以进一步缩小了。当然卫星自身质量的权重我觉得仍然要比磁场之类的要高，磁场和地质  详情 回复 发表于 2011-12-7 02:02
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zenghan 发表于 2011-12-6 23:54 | 显示全部楼层 来自： 中国–安徽–合肥 中国科学技术大学教育网
gohomeman1 发表于 2011-12-6 23:01

                               
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在宜居带的火星大小的天体，事实上是不能长期提供良好条件的。火星本身就是最好的例子。
双行星理论上是可 ...

版主，个人感觉原始的生命应该还是容易出现的，我说的是相对而言，但就概率而言还是非常低。但是智慧生命的出现我个人认为纯属偶然，宇宙中存在概率应该会极低。

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zfgreat
这个结论恐怕还是以地球为例子得出的吧。。。正如版主说的，我们的样本不是太少，是除了地球之外根本没有任何参照，正如两个点才能确定一条直线，我们现在只有个地球，另一个点还没有，根本连研究的方向都没有办法肯  详情 回复 发表于 2011-12-7 00:20
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zfgreat 发表于 2011-12-7 00:20 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京–朝阳区 中国数码港科技有限公司BGP节点
zenghan 发表于 2011-12-6 23:54

                               
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版主，个人感觉原始的生命应该还是容易出现的，我说的是相对而言，但就概率而言还是非常低。但是智慧生命 ...

这个结论恐怕还是以地球为例子得出的吧。。。正如版主说的，我们的样本不是太少，是除了地球之外根本没有任何参照，正如两个点才能确定一条直线，我们现在只有个地球，另一个点还没有，根本连研究的方向都没有办法肯定，只能瞎蒙。。
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yangjj76 发表于 2011-12-7 00:48 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–南阳 电信
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 楼主| 智子 发表于 2011-12-7 01:41 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 中国学术信息中心
我有我疯格 发表于 2011-12-6 21:00

                               
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楼主能不能帮我搞张1440*900的图片！就是这个图就可以了

原图分辨率是1024x768，比例是4:3；改成1440x900的话，比例就是8:5，所以必须要裁剪，除非你愿意接受画面变形……



未标题-1.jpg
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 楼主| 智子 发表于 2011-12-7 01:45 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 中国学术信息中心
李灼 发表于 2011-12-6 21:27

                               
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主行星、卫星在宜居带，要比火星大吧，不然冷却快，没磁场，而且氧气也都逃逸了。
但如果卫星的磁场很强 不 ...

这个可以检索一下目前太阳系的例子，看看哪颗卫星有自己的磁场，然后再看看其强度是否足够屏蔽或抵消来自主星的辐射。

我记得土卫六是没有自己的磁场的。

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gliese581
木卫三有磁场,不过太弱,没有自己的电离层和辐射带,不过它距离木星比较远,受木星辐射带影响不大.而土卫六没有磁场,但有较浓的大气,它距离土星较远,土星辐射带又远不如木星,它的表面辐射应该是很低的  详情 回复 发表于 2011-12-7 09:19
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 楼主| 智子 发表于 2011-12-7 01:46 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 中国学术信息中心
潇洒泪 发表于 2011-12-6 22:37

                               
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直径超过8000公里，重力达到0.6g以上。

……您倒是干脆。话说这是怎么计算或者估计出来的？
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 楼主| 智子 发表于 2011-12-7 01:50 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 中国学术信息中心
gohomeman1 发表于 2011-12-6 23:01

                               
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在宜居带的火星大小的天体，事实上是不能长期提供良好条件的。火星本身就是最好的例子。
双行星理论上是可 ...

所以宇宙似乎具备某种极端性——要么最好，要么最糟。
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 楼主| 智子 发表于 2011-12-7 02:02 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 中国学术信息中心
gohomeman1 发表于 2011-12-6 23:14

                               
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先不扯磁场问题，单从维持大气层角度而言，我想下限应该在地球质量的一半左右，不应该低于30%吧。

在不考 ...

卫星自身的磁场是不是可以有另外一个来源，也就是主星的引力不断的扰动和揉捏，让内核热起来，成为富铁的流体。这样卫星的规模又可以进一步缩小了。当然卫星自身质量的权重我觉得仍然要比磁场之类的要高，磁场和地质活动只是保护和补充大气，而质量是留住大气，是第一位的。

另外，一个类地行星如果质量超过地球的许多倍，也就是你说的“成为海王星”，具体有什么不妥的地方？过于浓密厚重的大气？

或者这么说吧，把海王星挪到宜居带，会成为什么样？先假设轨道可以稳定下来。

点评

gohomeman1
1、引力梯度的概念，本身就是与质量、距离相关的。黑洞周围的引力梯度变化太强，这里就不说了。木星这样的行星，引力梯度对于木卫一很强，对木卫二已经不很强烈了，但还是足以使其的冰外壳不断破裂。 如果仅对卫星内  详情 回复 发表于 2011-12-7 21:38
李灼
是不是质量太大，氧气因为分子量大就不能以气态存在了，即使有气态浓度也低吧，浓度高的只有小分子量的氢氦了；还是因为质量大必然会吸积大量的氢氦，而致氧浓度低？  详情 回复 发表于 2011-12-7 09:39
gliese581
海王星没有固体表面,大气以氢氦为主,不是个好地方  详情 回复 发表于 2011-12-7 09:28
gliese581
这条路难以行通,木卫一那么近都没有磁场,最主要这些卫星的铁核太小,含硫量高,太阳系内有内禀磁场的只有木卫三这个最大的,另外木卫二等内部液态水多的卫星可以有感生磁场,但感生磁场太弱,不顶用  详情 回复 发表于 2011-12-7 09:24
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潇洒泪 发表于 2011-12-7 08:57 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖南–娄底 电信
gohomeman1 发表于 2011-12-6 23:01

                               
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在宜居带的火星大小的天体，事实上是不能长期提供良好条件的。火星本身就是最好的例子。
双行星理论上是可 ...

目前我们技术不够，无法飞出去查看外星是否有生命，但是生命在宇宙中是普遍现象是肯定的，但是高级生命却是比较稀少的，而智能生命（达到原始地球人水平），应该就是偶然事件了。

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gohomeman1
这个“肯定”本身就是绝对无法肯定的，我现在时间不够，春节或者1.1的时候会把天之文的那篇翻译长文转一步过来。  详情 回复 发表于 2011-12-7 21:08
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gliese581 发表于 2011-12-7 09:19 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 教育网/复旦大学教育网
智子 发表于 2011-12-7 01:45

                               
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这个可以检索一下目前太阳系的例子，看看哪颗卫星有自己的磁场，然后再看看其强度是否足够屏蔽或抵消来自 ...

木卫三有磁场,不过太弱,没有自己的电离层和辐射带,不过它距离木星比较远,受木星辐射带影响不大.而土卫六没有磁场,但有较浓的大气,它距离土星较远,土星辐射带又远不如木星,它的表面辐射应该是很低的
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gliese581 发表于 2011-12-7 09:24 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 教育网/复旦大学教育网
智子 发表于 2011-12-7 02:02

                               
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卫星自身的磁场是不是可以有另外一个来源，也就是主星的引力不断的扰动和揉捏，让内核热起来，成为富铁的 ...

这条路难以行通,木卫一那么近都没有磁场,最主要这些卫星的铁核太小,含硫量高,太阳系内有内禀磁场的只有木卫三这个最大的,另外木卫二等内部液态水多的卫星可以有感生磁场,但感生磁场太弱,不顶用
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三叶观天 发表于 2011-12-7 09:25 | 显示全部楼层 来自： 中国–广西 中移铁通
起码有木卫二那样的条件吧，然后把类木星引爆成超矮恒星，异想天开了
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gliese581 发表于 2011-12-7 09:28 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 教育网/复旦大学教育网
智子 发表于 2011-12-7 02:02

                               
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卫星自身的磁场是不是可以有另外一个来源，也就是主星的引力不断的扰动和揉捏，让内核热起来，成为富铁的 ...

海王星没有固体表面,大气以氢氦为主,不是个好地方
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