Детство Фрэнка Дрейка пришлось на 1930-е. Он рос в Чикаго, и его родители, убежденные баптисты, отдали его в воскресную школу. В восьмилетнем возрасте он уже подозревал, что и его церковь, и другие религии, существующие в мире, в определенной степени сформировались под влиянием окружающей среды – то есть, возникли в качестве ответа на те или иные локальные случайные события. Он подумал, что такие же механизмы могут действовать и на уровне цивилизаций, определять развитие людей и, возможно, инопланетян – но полагал, что о таких идеях лучше помалкивать.

Правда, вскоре все изменилось. Повзрослев, Дрейк основал организацию S.E.T.I., занимающуюся поиском внеземного разума, и предложил простой способ оценить, сколько в нашей Галактике может быть цивилизаций, которые мы потенциально можем «услышать». Он составил уравнение со следующими переменными:

(количество цивилизаций, готовых выйти на контакт, в галактике Млечный Путь)

  = R (скорость звездообразования)

  × NЗемл (доля звезд, в чьих системах есть землеподобные планеты, а орбиты этих планет подобны земной)

  × Fжизнь (доля этих планет, на которых разовьется жизнь)

  × Fразум (доля планет из предыдущего множества, но которых разовьется разумная жизнь)

  × Fкомм (доля цивилизаций, которые окажутся способны на коммуникацию)

  × L (средняя продолжительность существования цивилизации)

Если коротко, N = R × NЗемл × Fжизнь × Fразум × Fкомм × L. Чтобы определить значение N, мы просто должны знать все прочие числа.

Нам известно, что в галактике Млечный Путь ежегодно образуется примерно две новые звезды, так что число R нам известно – вот, собственно, и все. Мы не представляем, насколько распространены жизнь, разум и цивилизации, способные выйти на контакт. При этом, тогда как наш пример уже может наводить на мысли, что в среднем цивилизация может существовать очень долго, об этом у нас также нет никаких данных.

Но мы делаем успехи в оценке показателя NЗемл. Первая экзопланета, похожая по размеру на Землю, была открыта в 2010 году. Благодаря, в основном, работе космического телескопа «Кеплер», сконструированного NASA, сегодня известны сотни землеподобных миров, а также горстка более мелких планет, по размеру напоминающих Марс и Меркурий.

Основная миссия «Кеплера» была в том, чтобы оценить, насколько распространены землеподобные планеты, обращающиеся на «примерно земном» расстоянии от звезд, похожих на Солнце. Но это всего лишь NЗемл для звезд, похожих на наше Солнце. Значение NЗемл для звезд других типов может быть иным. К сожалению, к 2013 году «Кеплер» потерял два маховика, критически важных для наведения телескопа. На этом его исходную миссию пришлось свернуть, но к тому времени уже был накоплен четырехлетний массив данных. У Кеплера хорошая статистика по планетам, обращающимся вокруг своих звезд на условно «меркурианских» орбитах, а вот по «землям» статистика хуже. Приплыли. (Несколько лет спустя «Кеплер» удалось перезапустить в режиме K2, в котором он по-прежнему может находить планеты, но без возможности измерить NЗемл.)

Зона обитаемости – это «кольцо» вокруг звезды, в пределах которого природные условия благоприятствуют существованию жидкой воды на поверхности планет. Именно эти планеты учитываются в NЗемл. Но у разных звезд зоны обитаемости тоже разные. Красные карлики более тусклые и прохладные, чем наше Солнце, и у них зона обитаемости приближена к звезде, а у ярких и горячих звезд – наоборот, отдалена. За время «Кеплер» позволил успешно определить NЗемл для красных карликов. У таких звезд зона обитаемости находится примерно в районе меркурианской орбиты, которые у них как раз легко измерять. Минимум каждый шестой красный карлик, и максимум половина из них обладают хотя бы одной планетой земного типа в зоне обитаемости. Внушительно, красные карлики!

В 2017 году была открыта знаменитая семипланетная система TRAPPIST-1. Ее звезда – просто малютка, всего 8% по массе от нашего Солнца, в 2000 раз более тусклая, по размеру сравнима с Юпитером. Все семь планет из TRAPPIST-1 по размеру примерно такие же, как Земля, при этом их орбиты расположены исключительно близко к звезде. Самое интересное, что как минимум три из них – а может быть, даже четыре или все пять, находятся в зоне обитаемости этой звезды. Если планетные системы у всех звезд построены как у TRAPPIST-1, то NЗемл может составлять 3. Еще один нюанс заключается в том, что, если в системе TRAPPIST-1 есть жизнь, то она должна естественным образом распространяться между планетами. Такое компактное орбитальное расположение благоприятствует панспермии. Если астероид или комета попадут на одну из потенциально жизнепригодных планет в системе TRAPPIST-1, то часть осколков этого небесного тела рассеется по остальным шести, и на них выпадут «космические семена».

Сравнение системы TRAPPIST-1 с внутренней частью нашей Солнечной системы и с большими спутниками Юпитера. Источник: NASA/JPL-Caltech
Сравнение системы TRAPPIST-1 с внутренней частью нашей Солнечной системы и с большими спутниками Юпитера. Источник: NASA/JPL-Caltech

Здесь интересно отметить: NЗемл больше единицы. Поэтому логично задуматься: а могут ли существовать супер-TRAPPIST-1-подобные системы, где в зоне обитаемости располагаются не три-четыре, а 10-20 планет? Каково наибольшее количество планет, которые могут уместиться в зоне обитаемости звезды? На этот вопрос есть точный ответ. Поскольку известно, как действует гравитация, и как развиваются орбиты, у нас есть инструментарий, позволяющий по принципу «как селедки в бочке» подсчитать, сколько планет может стабильно удерживаться в зоне обитаемости звезды.

Нужно выбрать, звезда какого типа нас интересует (но это не так важно), и планеты какого размера должны вокруг нее обращаться. Таким образом, задача подразделяется на две: во-первых, насколько широка зона обитаемости? Во-вторых, насколько плотно могут быть расположены орбиты планет?

Зона обитаемости – феномен гораздо более сложный, чем кажется на первый взгляд. Принадлежность к ней зависит от того, из чего состоит сама планета, ее атмосфера, а также от толщины этой атмосферы. Согласно имеющимся моделям, Земля находится близ внутренней границы солнечной зоны обитаемости, которая простирается от 95% радиуса земной орбиты и далее за орбиту Марса (это означает, что, будь Земля на орбите Марса, на Земле и там могла бы сохраняться жидкая вода!) Если атмосфера как следует удерживает тепло, то внешняя граница зоны обитаемости может проходить и гораздо дальше от звезды. Более того, в некоторых ситуациях жидкая вода может сохраняться даже на блуждающих планетах, оказавшихся в межзвездном пространстве. Однако, в таких случаях жизнь могла бы сохраниться только под толстым слоем газа (или льда), поэтому мы вряд ли смогли бы ее обнаружить.

Есть два варианта расположения планетарных орбит. Орбиты соседствующих планет могут вступать в резонанс, как в TRAPPIST-1 и еще в некоторых известных системах. То же самое справедливо для компактно расположенных крупных спутников Юпитера. Другие планеты могут быть вне резонанса – это справедливо для большинства известных планет типа «суперземля» и планет нашей Солнечной системы. Резонанс попросту означает, что орбиты планет, близко соседствующих друг с другом, время от времени перестраиваются. Резонанс описывается соотношением целых чисел. Например, резонанс 2:1 означает, что на каждый виток одной планеты вокруг звезды приходится два витка другой планеты, расположенной ближе к звезде.

Вот красивая гифка, демонстрирующая резонанс между спутниками Юпитера. Если расстояние между планетами определяется резонансами, то массы этих планет роли не играют. Резонансы вида 2:1 и 3:2 означают, что расстояния между орбитами сравнительно велики по сравнению с аналогичными орбитами, планеты на которых находятся в резонансах 7:6 или 9:8. Естественно, не все резонансы стабильны. При расстоянии между орбитами примерно как в TRAPPIST-1 (резонансы 3:2) в зоне обитаемости с успехом умещаются четыре орбиты.

Расстояние между планетарными орбитами в зоне обитаемости звезды с массой в половину солнечной. В такой системе зона обитаемости простирается от 0,2 до 0,4 астрономической единицы (а.е.; 1 а.е. – это 150 000 000 километров, расстояние от Земли до Солнца). Здесь любая пара орбит находится в резонансе 3:2, примерно как в системе TRAPPIST-1. Источник: Шон Рэймонд/planetplanet.net
Расстояние между планетарными орбитами в зоне обитаемости звезды с массой в половину солнечной. В такой системе зона обитаемости простирается от 0,2 до 0,4 астрономической единицы (а.е.; 1 а.е. – это 150 000 000 километров, расстояние от Земли до Солнца). Здесь любая пара орбит находится в резонансе 3:2, примерно как в системе TRAPPIST-1. Источник: Шон Рэймонд/planetplanet.net

С другой стороны, если планеты не разделены резонансами, то важны массы этих планет. Ниже приведен пример максимально компактной укладки орбит в зоне обитаемости, вмещающей три планеты с различными массами. Для планет с массами, близкими к марсианской (примерно в 10 раз легче Земли), в зоне обитаемости удается разместить 14 планет, но, если масса планет близка к нептунианской (в 10 раз тяжелее Земли), в той же зоне обитаемости умещается всего три планеты.

В той же ситуации, что описана выше, количество орбит, умещающихся в зоне обитаемости, зависит от масс планет.  Источник: Шон Рэймонд/planetplanet.net
В той же ситуации, что описана выше, количество орбит, умещающихся в зоне обитаемости, зависит от масс планет. Источник: Шон Рэймонд/planetplanet.net

В зоне обитаемости может уместиться четырнадцать планет с марсианскими массами, но Марс – безжизненная скала (как минимум, в настоящее время). Чтобы на протяжении миллиардов лет удерживать атмосферу и подпитывать тектонику плит, планета должна быть чуть крупнее, пожалуй, как минимум 30% массы Земли. Поэтому, планеты вполовину массы Земли кажутся хорошим «компромиссом» по показателям компактности расположения орбит и потенциальной жизнепригодности.

Здесь – еще два нюанса. Во-первых, две планеты могут обращаться вокруг звезды по одной орбите. Это так называемые «подковообразные орбиты». В результате количество планет, которые можно уместить на заданных орбитах, почти удваивается.

Планеты с разными массами, уложенные в зону обитаемости; здесь есть и пары планет, расположенные на подковообразных орбитах
Планеты с разными массами, уложенные в зону обитаемости; здесь есть и пары планет, расположенные на подковообразных орбитах

Второй нюанс – двойные планеты. Наша Луна примерно вполовину меньше Земли, а Харон и Плутон почти одинакового размера. Совершенно логично представить две Земли, обращающиеся одна вокруг другой. Это выглядело бы примерно так:

Двойная Земля. Землеподобная планета и примерно такой же естественный спутник обращаются вокруг общего центра масс. Планеты постоянно обращены друг к другу одним и тем же полушарием. Источник: Wikicommons
Двойная Земля. Землеподобная планета и примерно такой же естественный спутник обращаются вокруг общего центра масс. Планеты постоянно обращены друг к другу одним и тем же полушарием. Источник: Wikicommons

Учитывая все вышесказанное, можно выстроить потрясающую Солнечную систему. Вот как она могла бы выглядеть:

Максимально уплотненная Солнечная система, где вся зона обитаемости заполнена планетами. Источник: Шон Рэймонд/planetplanet.net
Максимально уплотненная Солнечная система, где вся зона обитаемости заполнена планетами. Источник: Шон Рэймонд/planetplanet.net

В зоне обитаемости – шесть стабильных орбит. На каждой из них по четыре планеты; это пары Земля-Земля, расположенные на подковообразных орбитах по две пары на каждой. Такая структура стабильна и позволяет уместить в зоне обитаемости 24 планеты. Только представьте, какая панспермия могла бы твориться в такой системе. Если бы жизнь зародилась хотя бы на одной планете, то импактные осколки определенно разнесли бы жизнь по всей системе. В естественных условиях образование такой системы крайне маловероятно, но все ее детали в принципе осуществимы и могли бы сложиться. Фокус в том, что все они должны были бы совпасть в пределах одной звездной системы.  

Что насчет Максимально Уплотненной Солнечной системы 2 или 3? Оказывается, на эту тему есть множество вариаций. Опираясь на теорию формирования планет, можно конструировать планетарные системы всевозможных форм и размеров. И эта кроличья нора глубока (хотите – убедитесь сами).

Я же перейду к пышной коде. Воспользовавшись парой фокусов из области орбитальной динамики, мне удалось собрать систему, в зоне обитаемости которой находится 416 планет.

Эта система совершенно стабильна – я все лишний раз проверил при помощи компьютерной симуляции. Но вы бы знали, как непросто было ее собрать. Если такая система и существует, то сконструировать ее могла только сверхразвитая цивилизация.

Представьте, какие истории могли бы разворачиваться в таких Солнечных Системах! У каждой двойной планеты найдется планета-соседка, видимая в небе как крупная луна. В ночном небе открывается подлинное изобилие блуждающих звезд – это другие планеты, бегущие по своим орбитам вокруг той же звезды.

Вернемся к NЗемл. Мы, астрономы, очень рады сообщить, что, согласно имеющимся измерениям, до половины звезд в Млечном Пути могут иметь в своих зонах обитаемости землеподобные планеты (NЗемл достигает 50% для красных карликов – а именно таких звезд в Галактике больше всего). TRAPPIST-1 – отличный пример, показывающий, что одной планетой дело не ограничивается, ведь в зоне обитаемости в этой системе целых три планеты. Но я надеюсь, что найдутся сверхобитаемые системы, где жизнь возможна на 10, 20 или сотнях потенциально жизнепригодных планет. Определенно, вероятность найти такую систему очень мала, но, учитывая, что в нашей Галактике пятьсот миллиардов звезд, такие системы наверняка стоит поискать!

Комментарии (53)


  1. Nnnnoooo
    30.12.2021 03:19
    +3

    Хорошая идея для какой либо игры — позалипать как оно крутится и вертится вокруг звезды :)


    1. echo10
      30.12.2021 04:18
      +3

      Здорово было бы рендер увидеть вида с одной из планет на звездное небо ночью!


      1. kometakot
        30.12.2021 06:52
        +1

        Это как раз довольно несложно, достаточно загуглить типичные «космические» обои, на которых планета на планете и планетой погоняет (причём каждая освещена с разных сторон) половина планет с кольцами, и всё это погружено в такое пыльное облако, что аж лучи рассеивания видно, и всё это на фоне космонавта в скафандре, у которого в одной руке бутылка с пивом, а в другой электрогитара.


        1. OlegSivchenko Автор
          30.12.2021 08:30

          Вместо электрогитары лучше калаш. Чтобы весело полетать мимо точек Лагранжа


        1. leshabirukov
          30.12.2021 14:54
          +1

          Картинка из головы художника и реальная физика - не одно и тоже, физика обычно красивее. (Правда тема из топика тоже есть художество, по крайней мере, пока не реализуют).

          «физическая теория подобна костюму, сшитому для природы. Хорошая теория подобна хорошо сшитому костюму, а плохая – тришкину кафтану...» Я.И. Френкель


      1. dolbi
        30.12.2021 08:30
        +3

        Обратите внимание на Space Engine. Думаю найдете себе множество планет, на которых будете медитировать вечерами. И ещё: не знаю как сейчас, но раньше там поддерживался VR.

        https://www.youtube.com/watch?v=_IXjirybQRw


    1. axe_chita
      30.12.2021 06:34
      +2

      В Universe Sandbox 2 есть примеры таких планетарных систем. Скорее всего он и был применен в качестве средства симуляции.


  1. tsurugi-no_ken
    30.12.2021 07:32
    +1

    Впечетляет!

    А где почитать про матаппарат для расчёта этих орбит?


    1. Tyusha
      30.12.2021 10:29
      +2

      Метод Рунге-Кутта. :))


      1. tsurugi-no_ken
        30.12.2021 10:56

        Спасибо! Поищу!


        1. Tyusha
          30.12.2021 12:12

          Это была немного шутка.


          1. tsurugi-no_ken
            31.12.2021 09:39

            А если не шутка, то что ещё нужно помимо законов Кеплера?


            1. Tyusha
              31.12.2021 14:22

              Вообще-то, как известно на примере прецессии орбиты Меркурия, надо учитывать эффекты ОТО.


  1. Javian
    30.12.2021 08:11

    Сложно летать с планеты на планету.


  1. JPEGEC
    30.12.2021 08:45
    -1

    Если бы жизнь зародилась хотя бы на одной планете, то импактные осколки определенно разнесли бы жизнь по всей системе.

    Что-то на примере Земли, Луны и Марса жизнь не разнеслась?


    1. Syzd
      30.12.2021 09:11
      +1

      Марс до сих пор не дообследован. Опять же метеориты с Марса содержат клетоподобные структуры.


      1. OlegSivchenko Автор
        30.12.2021 10:07
        +7

        Нет необитаемых миров — есть недообследованные )


        1. pontiyleontiy
          30.12.2021 11:13
          +3

          Так наш-то как раз и недообследованный )

          Зачем вообще искать "жизнь" на Марсе, Венере и там, куда мы еще долго-долго не доберемся, если здесь на Земле известно (можно культивировать, т.е.исследовать) не более одного процента из существующих микробов.

          Темная материя здесь, под ногами


          1. SergioShpadi
            30.12.2021 12:42

            А что мешает культивации остальных 99%? Какое фундаментальное ограничение?


            1. pontiyleontiy
              30.12.2021 13:15
              +2

              Не удается подобрать лабораторные условия, чтобы культура развивалась, чтобы изучить ее. В теле человека, в окружающей среде живет, в лаборатории - нет.


          1. DieserU
            30.12.2021 14:02

            "Зачем вообще искать "жизнь" на Марсе"

            • зарождение и распространение жизни очень интересно, а те микробы значит, гораздо менее


            1. pontiyleontiy
              30.12.2021 16:34

              Во-во, детский сад. ЕГЭ. Ученые с Прометея.

              Встретились. Через два 2 его цивилизация умрет от инфекции, через 3 наша. Очень торопились найти разумную жизнь, чтобы обменяться конфетами и данными "про зарождение и распространение жизни", а наши недоисследованные 99% микробов это было так скучно и не круто.


          1. MyshinyjKorol
            31.12.2021 03:34

            Затем, что науке всегда лучше работать с несколькими событиями, чем с единичными феноменами.

            В области науки очень странно слышать такие вопросы - зачем что-то исследовать, когда другое еще не исследовано - всю свою историю наука именно так и поступала и развивалась.


            1. pontiyleontiy
              31.12.2021 05:54
              -1

              Вопрос был, не "зачем", а "зачем...если"

              Нынешнее положение дел - это вопрос экспансии, а не науки

              99% неиследованного здесь - вот единичные феномены, каждый сам по себе. В океане, в земле, на глубинах, даже в теле человека. Это не единый однообразный массив. По наукоемкости несравнимый с Марсом и Венерой.

              Все что там найдут, а найдут обязательно, будет лишь подтверждением общего тезиса об универсальности жизни. Кирпичики, простейшее.


              1. MyshinyjKorol
                31.12.2021 08:08

                Так это "если" всегда есть и было. Ни разу такого не было в науке, чтобы какие-то ею области было исследовано все.

                Микробы не единичный феномен/однообразный массив в рамках исследования жизни на Земле, но сама жизнь и ее возникновение - единичный феномен, в связи с чем в ее изучении есть сложности. Открытие жизни на другой планете совершенно точно откроет огромные научные перспективы.


                1. pontiyleontiy
                  31.12.2021 08:26
                  -1

                  Подтвердит лишь обыденность простейших форм жизни. Если жизнь существует при крайне тяжелых условиях здесь на Земле, то чем принципиально отличается то же самое на другом небесном теле. Да ничем. Просто мистики вокруг явления "жизнь" много. Углерод появляется в умирающих звездах (и только там) без всякой мистики. Есть углерод, есть условия (не обязательно тепличные) - будет жизнь.

                  Ну есть жизнь на Марсе и на Венере, ну так и про 99% микробов на Земле можно сказать, что они есть и ничего больше.


                  1. MyshinyjKorol
                    31.12.2021 09:46

                    Это только предположения. Не столкнувшись с реальными фактами сказать ничего нельзя. Даже факт обыденности возникновения жизни это очень много, т.к. сейчас все гипотезы на эту тему - гадание на кофейной гуще. Ну а уж организмы с совсем другими генами, не имеющие никаких родственников на земле могут позволить создать теории, о которых сейчас ничего и предполагать нельзя.

                    Вы очень странные вещи пишете. Наука полна примеров того, как довольно незначительная на первый взгляд область, лежащая в стороне от исследованных давала прорывные результаты. Та же радиация тому примером.

                    Есть углерод, есть условия (не обязательно тепличные) - будет жизнь.

                    Гипотеза пока не нашедшая подтверждения. Как бы потому и интересно найти ее на Марсе.


                    1. pontiyleontiy
                      31.12.2021 10:18
                      -1

                      Если вам эти вещи кажутся странными вы ведь можете не отвечать.

                      Вы никак не можете понять, что 99% неисследованного здесь, это те же самые "с совсем другими генами, не имеющие никаких родственников".

                      Ладно, https://elementy.ru/novosti_nauki/433521/Obnaruzhen_zhivoy_predstavitel_asgardarkhey

                      И эти клады здесь на Земле.

                      Ну, допустим, нашли на Марсе совсем другие гены. Можно ли создавать "теории, о которых сейчас ничего и предполагать нельзя", если возможно и здесь и такое бы нашли, если бы не тратили все силы и финансирование на поиске на Марсе? По-любому придется копать здесь.


  1. rPman
    30.12.2021 09:11
    +2

    Любой более менее крупный залетный планетоид, пролетая по такой системе, нарушит равновесие и все разлетится

    ПО поводу зеленой зоны, ее же уже расширили за счет крупных лун газовых гигантов, подогреваемых гравитацией, на таких жизнь возможно в подледном океане.


  1. Tyusha
    30.12.2021 09:43
    +8

    Эта система совершенно стабильна – я все лишний раз проверил при помощи компьютерной симуляции

    На знаю, что там за симуляция, но и без расчётов с уверенностью 99% могу сказать, что система нестабильна и перейдёт к хаосу чуть ли не с пол-оборота.


    1. starkerberg
      30.12.2021 11:16
      +1

      Пока эту систему не трогать, в допущении что все массы идеально сбалансированны, орбиты идеально круговые -- оно продолжит существовать в таком состоянии. Но стоит крупному камушку пролететь мимо одной из планет (или чего хуже, упасть) - и полученного импульса будет достаточно для создания небольшого отклонения, которое нарастая разнесет все в клочья через некоторое время.


      1. OlegSivchenko Автор
        30.12.2021 11:21

        Думаю, ваш комментарий крайне понравился бы мистеру Бентли https://www.vostlit.info/Texts/Dokumenty/Engl/XVII/1680-1700/Newton_Isaac/briefwechsel_bentley_1692_1693.htm


        1. starkerberg
          30.12.2021 16:42

          Да вы запустите это в любой симуляции и убедитесь, что такая система не является стадильной при наличии хоть минимальных отклонений от идеала.

          Те же орбиты в точках лагранжа - тоже так же не стабильны, и требуют регулярных лёгких коррекций со стороны спутников, что бы находится в этих самых точках (исключение тут L4 и L5 - они могут сохранять относительную стабильность довольно долгое время, при удачно сложившихся пропорциях масс других тел)


  1. Wizard_of_light
    30.12.2021 11:58

    Как-то не верится, что эта система совершенно стабильна при малых возмущениях. Более-менее стабильная конфигурация для одной орбиты - шесть планет в Лагранжевых точках друг друга. Ну, если каждую планету заменить двойной, то наверное на орбиту можно можно повесить 12 штук. И на резонансные орбиты набрать несколько таких "ожерелий" - это ещё ничего, хотя уже надо считать допустимые возмущения. Но по сотне планет, и ещё вращающиеся в разных направлениях? Там явно планеты надо двигателями оборудовать, а то первый залетевший дятел небольшое колебание от близкого прохождения звезды или столкновение с относительно небольшим планетоидом - и в системе начнётся адский расколбас.

    UPD Кстати, введение планет-гигантов в систему я бы ещё рассмотрел. Вокруг них можно как минимум по шестерке землеподобных орбит запускать + 2х2 в Лагранжевых точках, и они будут дирижировать этим оркестром. Или 6 гигантов х 6 землеподобных спутников.


    1. Tyusha
      30.12.2021 12:09

      Две из пяти точек Лагранжа не устойчивы, так что сразу исключаем.


      1. Wizard_of_light
        30.12.2021 12:54

        Не, я имел в виду только 4 и 5, конечно. Поэтому только 6 центров массы на орбиту.


        1. ksbes
          30.12.2021 15:43
          +3

          Да и это даже не будут планеты согласно текущему определению: планета «обязана» доминировать на своей орбите!

          Лагранжевы точки «работают» только при условии малости массы в этой точке по сравнению с небесными телами. Т.е. спутники и астероиды там быть могут — но никак не планета с со сравнимой массой! Там все приближения нарушаются. И если провести некую не короткую цепь рассуждений, то придём к тому, что там начинает работать модель «кольцо вокруг Солнца» — принципиально неустойчивая структура, которая стремится «упасть» на Солнце. Что для «поезда планет» будет означать увеличение эксцентриситета, снижение перигелия, повышение апогелия и т.д.

          Т.е. планеты принципиально вышвыривают друг друга с одной орбиты. И обязательно разбредутся по нескольким.


  1. Andrey_Epifantsev
    30.12.2021 12:33
    -1

    Есть такая штука как правило Тициуса — Боде. Исходя из него радиус орбиты следующей планеты примерно раза в полтора-два больше радиуса предыдущей. И это правило выполняется не спроста. Наверняка у него есть причины. Например, то что планеты находящиеся на более близких орбитах рано или поздно сталкиваются.

    Поэтому количество планет в зоне обитаемости любой звезды всегда можно пересчитать по пальцам одной руки.

    Возможные исключения: спутники планет-гигантов или двойные планеты.


    1. vedenin1980
      30.12.2021 13:50

      И это правило выполняется не спроста.

      Так не выполняется же даже в нашей Солнечной системе. Нептун по правилу Тициуса — Боде сущестовать не должен, а Плутон и Эрида не особо планеты (таких же объектов от нескольких десятков до некольких сотен), ну и пояс астероидов засчитать за планету тоже странно.


    1. starkerberg
      30.12.2021 16:49

      Орбиты вполне себе можно плотно упаковать, если использовать орбитальный резонанс - оно будет и стабильно и удобно для летоисчисления :) (год на одной планете будет кратен годам на других)


  1. LevOrdabesov
    30.12.2021 18:17
    +1

    А если ещё в 3 измерениях можно было б моделировать, то получилось бы сделать Многослойную Сферу Дайсона из планет! Только центральную звезду поплотнее… и экран от жёстких излучений… мда.

    AFAIK задача грав. взаимодействия даже трёх тел не решается современными методами.
    Моделька, конечно, красивая, но нежизнеспособная.


    1. starkerberg
      30.12.2021 18:37

      Вот кстати да, не обязательно пересекающиеся орбиты означают столкновения -- можно рассчитать промежутки так, что бы планеты "проскакивали" друг перед другом, и тогда можно на порядок больше планет будет запихать


      1. LevOrdabesov
        30.12.2021 19:07

        Ну да, о чём и говорю.
        Только в таком случае звезда должна будет быть очень тяжёлой, чтобы массу планет удержать. А это означает плотность, а плотность – что звезда будет рентгеном хреначить, и прощай зона обитания.


        1. starkerberg
          30.12.2021 22:49

          Масса нашего солнца в 333000 раз превышает массу земли. Если вместо одной земли их будет 1000 - соотношение все равно будет 333:1 в пользу солнца, так что никаких проблем с тем что бы "удержать" планеты не будет.


          1. LevOrdabesov
            30.12.2021 23:07

            Разница в порядки, значит устойчивость системы в целом будет меньше. А она и так только в модельке работает.


            1. starkerberg
              30.12.2021 23:56

              В реальной жизни такая система все равно не стабильна в долгосрочной перспективе, так что исключительно о мысленных экспериментах речь и идет.


    1. vikarti
      30.12.2021 21:17

      Естественным путем сфера врядли сформируется.
      А если у нас система и так сформирована НЕ естественным путем то проблемы с нестабильность ю от первого крупного камня — не особо важны.


  1. usr00210
    30.12.2021 19:15

    поскольку вселенная бесконечна во времени и пространстве, то как минимум одна такая звездная (не солнечная) система существует, существовала или будет существовать.


  1. RigelNM
    30.12.2021 21:29

    "Если бы жизнь зародилась хотя бы на одной планете, то импактные осколки определенно разнесли бы жизнь по всей системе."

    Зачем так грубо, микроорганизмы на Земле поднимаются в космос с полюсов при помощи магнитного поля. Никаких метеоритов не нужно.


  1. technarium
    30.12.2021 23:57

    Любопытно. Мысленный эксперимент никто не запрещал.


  1. DeuterideLitium6
    31.12.2021 00:15

    Зачем искать инопланетян, если они уже здесь. В правительстве.


  1. denis-isaev
    31.12.2021 01:18
    +2

    Наша Луна примерно вполовину меньше Земли

    Это точно? :)


  1. Papayaved
    31.12.2021 18:59

    Интересно, а в разных плоскостях планеты могут вращаться в стабильной системе?