Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Количество планет в облако Оорта  (Прочитано 3654 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #20 : 13 Мар 2018 [13:43:01] »
Кроме того, по не-прилёту других, более крупных тел, в том числе с кометной активностью можно сказать что показатель степени функции распределения размеров вряд ли превосходит -3. Т.е. бОльшая масса содержится в мЕньших объектах. Поэтому оценка массы в квадриллион Оумуамуа на куб. парсек должна быть близка к истине. Максимум на порядок меньше, чем на самом деле.

Оффлайн vsf

  • *****
  • Сообщений: 2 858
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от vsf
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #21 : 13 Мар 2018 [17:53:38] »
Посмотрел ради интереса какой процент от общей массы занимают крупнейшие объекты в разных астрономических популяциях. Юпитер - 70% массы несветящегося вещества Солнечной Системы, Церера - 30% массы астероидного пояса, Ганимед - 30% массы спутниковой системы Юпитера, Эрида - 10% массы пояса Койпера, звезды - 10% от массы обычного вещества Вселенной.

Поэтому, если масса выброшенного вещества в среднем 5-10 масс Земли, то крупнейший оортоид вполне может быть суперземлей или хотя бы с Землю по массе.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #22 : 13 Мар 2018 [18:34:53] »


Посмотрел ради интереса какой процент от общей массы занимают крупнейшие объекты в разных астрономических популяциях. Юпитер - 70% массы несветящегося вещества Солнечной Системы, Церера - 30% массы астероидного пояса, Ганимед - 30% массы спутниковой системы Юпитера, Эрида - 10% массы пояса Койпера, звезды - 10% от массы обычного вещества Вселенной.

Поэтому, если масса выброшенного вещества в среднем 5-10 масс Земли, то крупнейший оортоид вполне может быть суперземлей или хотя бы с Землю по массе.
да, только самый крупный такой объект будет 1 на 5-10 куб. пк. Так что максимум на 1 куб. пк всё-таки в районе массы Марса или чуть более того.

Оффлайн vsf

  • *****
  • Сообщений: 2 858
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от vsf
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #23 : 13 Мар 2018 [19:15:53] »
да, только самый крупный такой объект будет 1 на 5-10 куб. пк. Так что максимум на 1 куб. пк всё-таки в районе массы Марса или чуть более того.

Согласен. С другой стороны, объем шара с радиусом равным расстоянию до ближайшей звездной системы равен 9,2 кубических парсек. То есть, это будет не менее интересный вопрос самого массивного объекта в пространстве между орбитой Нептуна и ближайшей звездной системой.

Оффлайн vsf

  • *****
  • Сообщений: 2 858
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от vsf
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #24 : 13 Мар 2018 [19:40:23] »
Хотя опять же, в другой свежей статье называют гораздо более высокую оценку выброшенного материала, не 5-10 масс Земли на каждую звезду, а уже около 20 масс Земли.

https://arxiv.org/abs/1711.01344

Цитата
We find that the observed detection rate of 1I-like objects can be satisfied if the average mass of ejected material from nearby stars during the process of planetary formation is ~20 Earth masses, similar to the expected value for our Solar System.

И там же приведены другие оценки из прошлых статей:

Цитата
For example, Weidenschilling (1977) and Bottke et al. (2005) derive 1–5 M⊕ of material lost from the asteroid belt. Kuiper (1951), Kenyon & Luu (1999), and Morbidelli (2005) find 12–30 M⊕ lost from the Kuiper Belt. Together, these imply a total mass lost from our Solar System of close to 20 M⊕.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #25 : 13 Мар 2018 [20:20:18] »
Ну да, чем старее оценки, тем они - больше :)
Можно считать по муму нижний предел. Муму по массе должна быть около 1 мегатонны. В куб. пк квадрилоион муму, т.е. 1/6 массы Земли. На звезду получается 1 земная масса. По свежим публикациям муму - осколки, которые превосходят по численности остальные межзвёздные объекты на порядок, но уступают на порядок по массе. Ок, накидываем ещё порядок - 10 масс Земли выброшенного материала на звезду. Но вряд ли больше. Солнце, как звезда крупнее обычной, могло выкинуть и побольше.

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 594
  • Благодарностей: 81
  • Хочу на Меркурий!
    • Skype - sergeyyankovich
    • Сообщения от Skipper_NORTON
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #26 : 14 Мар 2018 [12:25:11] »
На таких больших  масштабах, как облако Оорта, или даже Галактики - должна существовать какая то функция распределения астероидных (и планетных) масс.
Вот к примеру  f(m) = 1/m. 
Возьмём  два типа астероидов,  одни - примерно 1-километровые,  другие - 10-километровые по линейным размерам.
Т.к. второе множество - больше по массе в 1000  раз, то они в среднем , и в 1000  раз реже встречаются.
 
Но функция эта может быть, и другой,  к примеру f(m) = 1/(m^(2/3))  .
В таком случае,   при уменьшении масс астероидов  в 1000  раз,  среднее их количество растет в 100  раз  (из тысячи извлекли корень кубический и возвели затем в квадрат).
 
Для звёзд эти функции есть, и они зависят от средних масс рассматриваемых звёзд. 
А вот для астероидов, подобные функции (распределения их количеств в зависимости от масс), вообще никак не могу найти.
(может кто то знает их? )
А от этого зависит по сути, соотношение звёздных (светящихся) масс, к полной барионной массе галактик.
Астероиды+планеты + какие то коричневые карлики мы не видим, и хотелось бы узнать, какую часть массы они составляют  (+межзвездная пыль и газ).
 
А если узнать эту функцию распределения, то может оказаться что  и тёмная материя,  это никакая там не тёмная особая материя, а вот вся эта куча,  коричневых карликов + планет
+ астероидов + всякой пыли - в галактике.  И вопрос о тёмной материи будет снят..
 

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #27 : 14 Мар 2018 [12:31:01] »
 
Для звёзд эти функции есть, и они зависят от средних масс рассматриваемых звёзд. 
А вот для астероидов, подобные функции (распределения их количеств в зависимости от масс), вообще никак не могу найти.
(может кто то знает их? )
Для объектов межзвёздной среды я подсчитал - степенная функция размера с показателем от -1 до -5. -1 в случае если все объекты не кометы. -5 - в случае если преимущественно кометы. Т.е. истина где-то посередине. -3 будет соответствовать функции распределения масс f(m)/dm = 1/m

А частота бродячих планет известна? Было бы интересно получить 3ю точку на графике для уточнения

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 594
  • Благодарностей: 81
  • Хочу на Меркурий!
    • Skype - sergeyyankovich
    • Сообщения от Skipper_NORTON
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #28 : 14 Мар 2018 [13:52:56] »
Цитата
-3 будет соответствовать функции распределения масс f(m)/dm = 1/m

 
Андрей Курилов.
Я недопонял. Во-первых, нем не важно,  кометы или астероиды.. Можно рассмотреть значит  какое то "среднее множество" массивных объектов, состоящее из комет+астероидов.  Это среднее множество, должно описываться какой то одной функцией распределения.
И найти для этого множества функцию распределения.

Согласно исследованиям Солпитера,

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D1%87%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%BC%D0%B0%D1%81%D1%81

функция распределения для звёзд по массам, \(\large f(m) = \frac{1}{m^a}\)
эта функция показывает вероятностное распределение появление звезды с массой  m,  а степень a - в свою очередь тоже зависит от  зависит m.
(у самого Солтпитера изначально было не  a,  а константа  2,35,  позже выяснилось что она работает правильно только для звёздных масс примерно от 1 до 10 солнечных).
 
Потому,  позже вместо константы, появилась переменная  a, которая зависит от массы.  Чем больше m, тем больше этот показатель степени a.
 
Тогда первообразную этой функции \(\large f(m)\)  , назовём её  \(\large N(m)\)   , будет определять сумму массы звёзд, в заданных интервалах (для этого
можно будет использовать обычный интеграл Римана).
 
\(\large f(m)\)  это  производная функции   \(\large N(m)\)  , т.е. 

\(\large \frac{dN}{dm}  = \frac{1}{m^a}\)
 
и определяет среднее количество ("плотность") звёзд, в точке m  их масс.  Параметр a  - сам по себе зависит от m,  т.е. получается сложная функция.
 
Но при малых массах  (астероиды, может даже и планеты) - этот параметр a  - скорее всего будет константой!   
 
Только вот какой ?  Согласно исследованиям, 
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ASTRO/article/viewFile/9916/12837
 
приняли лог-нормальный закон для нахождения  a  , от масс  m  исчисляемых в солнечных массах. работает только для объектов
в диапазоне от 0,1 до 100 солнечных масс
 
При   \(\large m = 100\)   солнечных масс,     \(\large a = 3.8\) 
При   \(\large m = 10\)   солнечных масс,     \(\large a = 2.9\) 
При   \(\large m = 1\)   солнечных масс,     \(\large a = 1.9\) 
При   \(\large m = 0.1\)   солнечных масс,     \(\large a = 1\)   
 
Вообще увеличение этих коэффициентов при возрастании массы звезды, понятны - там во-первых сами звёзды менее вероятно, образуются
с бОльшей массой,  так во-вторых,  еще и образовавшиеся, живуь короткую жизнь, а потом взрываются, выбросив вещество обратно в галактику.
(а мелко-массивные живут долго)
 
В третьих понятно, что при переходе к еще мЕньшим массам,  скажем   \(\large m = 0.00001\)   солнечных масс,   таких как у планеты Земля,
или даже астероидным массам,  вряд ли этот параметр  a  будет наоборот, увеличиваться,  т.е. нет никаких причин к этому.
А вот уменьшаться он может, и стать даже менее чем единица .  Т.е. для астероидов и планет   \(\large a <= 1\)     


Цитата
-3 будет соответствовать функции распределения масс f(m)/dm = 1/m



Андрей Курилов
. Правильно ли я вас понял, что нужно значит считать и для астероидов, параметр  степени   \(\large a = 1\)     
(так же, как и для красных карликов) т.е. в среднем, количество астероидов,  в области какого то локального значения массы, уменьшается прямо пропорционально,
увеличению массы ?  
т.е.,  как я писал,

Цитата
Возьмём  два типа астероидов,  одни - примерно 1-километровые,  другие - 10-километровые по линейным размерам.
Т.к. второе множество - больше по массе в 1000  раз, то они в среднем , и в 1000  раз реже встречаются.

Если   можно будет  получить ответ на этот вопрос, какой же параметр  a,   для мелких объектов,  то можно будет
легко посчитать (и я сам посчитаю) - 1) какую часть  от светящейся  массы звёзд (до красных карликов M9V включительно),  составляет  невидимая (скрытая, несветящаяся) барионная масса  (т.е. коричневые карлики излучающие в ИК-диапазоне, + планеты, + астероиды + пыль и газ), 
и  2)  действительно ли  она не равна части тёмной материи.
  и, 3) ответить на вопрос топика  (верно это или нет??) -
"можно ожидать, что в окресностях Солнца (сфера с радиусом, равным половину расстояния до Алфы Центавра) имеются 6 обектов с массой Юпитера и 89 - с массой Нептуна"
« Последнее редактирование: 14 Мар 2018 [17:01:46] от Skipper_NORTON »

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #29 : 14 Мар 2018 [15:35:17] »
Во-первых, нем не важно,  кометы или астероиды
Да, только вот реальной функции распределения масс/размеров мы не знаем, посему приходится плясать от верхних пределов, следующих из фактов необнаружения объектов одного размера и обнаружения целого 1 объекта меньшего размера. Так вот тут становится важно, кометы там или астероиды. Потому что если там кометы - то объектов меньше, ибо видели бы их дальше.
1) какую часть  от светящейся  массы звёзд (до красных карликов M9V включительно),  составляет  невидимая (скрытая, несветящаяся) барионная масса  (т.е. коричневые карлики излучающие в ИК-диапазоне, + планеты, + астероиды + пыль и газ), 
Сомневаюсь, что планеты, кометы и астероиды здесь будут сильно менять погоду. Всё-таки это "стружка" звездообразования. Большим количествам планет, комет и астероидов просто неоткуда взяться. С одной стороны есть теория их образования, которая накладывает ограничения на их количество, с другой стороны - наблюдательные пределы - микролинзирование, обзоры, способные обнаруживать малые тела из межзвёздного пространства.
2)  действительно ли  она не равна части тёмной материи.
Для сомнений в этом вроде бы нет предпосылок.
3) ответить на вопрос топика  (верно это или нет??) -
"можно ожидать, что в окресностях Солнца (сфера с радиусом, равным половину расстояния до Алфы Центавра) имеются 6 обектов с массой Юпитера и 89 - с массой Нептуна"
Ответ на этот вопрос уже был. Ни теории, ни наблюдательные пределы не позволяют.

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 594
  • Благодарностей: 81
  • Хочу на Меркурий!
    • Skype - sergeyyankovich
    • Сообщения от Skipper_NORTON
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #30 : 14 Мар 2018 [16:40:39] »
Цитата
Для сомнений в этом вроде бы нет предпосылок.

 
Я смотрю - сколько людей, столько и мнений..
http://astrogalaxy.ru/880.html

Итак, вот мое представление:    (не моё)
5% вещества Вселенной - светящееся вещество, 95% - вещество в слабосветящихся формах (нейтронные звезды, белые карлики, коричневые и черные карлики, планеты, астероиды, пыль и газ).
... Здесь сразу нужно подчеркнуть, что речь идёт не о гипотетической тёмной материи, а об обычной барионной материи, из которой состоит наша земля и мы с вами.
   
Цитата
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ASTRO/article/viewFile/9916/12837
 
А вот здесь пишут, что содержание субзвёзд и более мелких объектов, и вовсе может составлять только 20%   от видимой звёздной массы.
(встречал даже утверждение в интернете,  что и 10%).

Я задал казалось бы, фундаментальный вопрос .
 
1) какую часть массы (%) в   галактике - составляют  несветящиеся объекты - ЧД,  нейтронные, планеты астероиды и пыль межзвёздная с газом -
и никто на астрофоруме, не может дать точный ответ. 
 
(от ответа выше -  и было бы понятно, "тёмная материя" = "скрытая, просто невидимая барионная материя"  или нет? )
 
Неужели это такая тайна за  замком,  что нет какого то Единого (наиболее распространенного и вероятного мнения??    :o  )    :( 
 
Ну ладно думаю, попробую сам высчитать.  Изучил функции распределения звёзд по массам,  хочу продолжить на более мелкие объекты,
и потому спросил, как вы думаете,   чему равен этот параметр  a   (описанный выше, хотя бы для астероидов)  ? 
 
Уже дальше сам посчитал бы всё.  Так и параметр , никто не знает.. 
     
Цитата
Возьмём  два типа астероидов,  одни - примерно 1-километровые,  другие - 10-километровые по линейным размерам.
Т.к. второе множество - больше по массе в 1000  раз, то они в среднем , и в 1000  раз реже встречаются.

 
Или в 10 раз они реже будут встречаться?  (плотность распределения, зависящая от массы).
 
« Последнее редактирование: 14 Мар 2018 [16:51:11] от Skipper_NORTON »

Оффлайн Mercury127

  • *****
  • Сообщений: 6 272
  • Благодарностей: 377
  • Мне нравится эта соцсеть! :D
    • Сообщения от Mercury127
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #31 : 14 Мар 2018 [16:48:23] »
Ну а откуда нам знать то, если более менее нормальные данные о мелких несветящихся объектах стали поступать лишь буквально в последние 10-15 лет (койперы, микролинзирование, муму)? И то их катастрофически мало для уверенной оценки.
Бронежилет — лучше для мужчины нет!

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #32 : 15 Мар 2018 [10:21:55] »
А частота бродячих планет известна? Было бы интересно получить 3ю точку на графике для уточнения
Собственно вот что удалось накопать: https://arxiv.org/abs/1707.07634
Теперь можно заиметь красивый график:

Экстраполяция пространственной концентрации от Оумуамуа-подобных объектов до верхнего предела на бродячие Юпитеры ложится аккуратно между существующими верхними пределами от PanSTARRS и LINEAR на километровые (и более) межзвёздные объекты. Что из этого следует. Если функция масс межзвёздных объектов хотя бы в грубом приближении одинакова в диапазоне от Оумуамуа-подобных до планет-гигантов, то из этого следует, что показатель функции распределения масс будет меньше -1. В свою очередь, это означает, что среди малых межзвёздных тел могут быть преимущественно кометы, несмотря на то, что Оумуамуа - не комета. Кроме того, бОльшая часть массы приходится на мЕньшие по размеру объекты.

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 594
  • Благодарностей: 81
  • Хочу на Меркурий!
    • Skype - sergeyyankovich
    • Сообщения от Skipper_NORTON
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #33 : 15 Мар 2018 [10:51:42] »
Цитата
что показатель функции распределения масс будет меньше -1.
   
 
По модулю меньше,  или просто меньше? 
Т.е. для астероидов, при переходе от  10-километровых,  к 1-километровым  (масса и объемы в среднем уменьшаются в 1000  раз) -
средняя частота встречаемости  возрастет  меньше чем в 1000    раз? 
(к примеру, возрастёт в  100 раз,  если показатель  -2/3,  т.е.  -0.666) 
 
Или наоборот,  в 10000  раз , если показатель  -4/3  , т.е.  -1.33333   

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #34 : 15 Мар 2018 [10:55:09] »
По модулю меньше,  или просто меньше? 
Просто меньше. В вашей нотации это a > 1.
Или наоборот
Да, наоборот.

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 594
  • Благодарностей: 81
  • Хочу на Меркурий!
    • Skype - sergeyyankovich
    • Сообщения от Skipper_NORTON
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #35 : 15 Мар 2018 [10:58:09] »
Цитата
Просто меньше. В вашей нотации это a > 1.

 
Спасибо.  А для астероидов, это  какое число примерно,  в моей нотации?  1.33333...  или там может  1.5   ? 
Какова наиболее вероятная оценка  по вашему? 

(Сразу стройную теорию смогу пострость - определив окончательно функцию  роста масс,  на всех  её промежутках - от  косм. пыли астероидов,
до гигантов с массами  100  солнечных. ) 
 

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #36 : 15 Мар 2018 [11:10:22] »
Спасибо.  А для астероидов, это  какое число примерно,  в моей нотации?  1.33333...  или там может  1.5   ? 
Может 1, может 1,333, может 1,5. Известен только предел, близкий к 1.
(Сразу стройную теорию смогу пострость - определив окончательно функцию  роста масс,  на всех  её промежутках - от  косм. пыли астероидов,
до гигантов с массами  100  солнечных. ) 
Вряд ли получится. Там будут изломы. Кроме того, астероиды главного пояса, пояса Койпера, ОО - это разные популяции, где распределение масс может отличаться. Я вообще прикидывал для межзвёздных объектов.

Оффлайн ДимитърАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 186
  • Благодарностей: 8
    • Сообщения от Димитър
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #37 : 17 Мар 2018 [15:17:45] »
На таких больших  масштабах, как облако Оорта, или даже Галактики - должна существовать какая то функция распределения астероидных (и планетных) масс.
Для звёзд эти функции есть, и они зависят от средних масс рассматриваемых звёзд. 
А вот для астероидов, подобные функции (распределения их количеств в зависимости от масс), вообще никак не могу найти.
(может кто то знает их? )
С этим я и начал:
Роч и Гордон:



Оффлайн ДимитърАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 186
  • Благодарностей: 8
    • Сообщения от Димитър
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #38 : 17 Мар 2018 [15:29:04] »
Общая плотность вещества по картинкам - 0.18 Мсол/куб.пк. Примерно столько дают подсчеты скритой массы (темной материи)
0.03 Мсол для планет = 30 масс Юпитера, однако.
Формула приведена. Кто хочет, пусть проверяет.
Можно еще взять каталог астероидов, планет и спутников планет и составить свою статистику распределения масс. 
« Последнее редактирование: 17 Мар 2018 [15:34:43] от Димитър »

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Количество планет в облако Оорта
« Ответ #39 : 17 Мар 2018 [15:38:03] »
Общая плотность вещества по картинкам - 0.18 Мсол/куб.пк
0.03 Мсол для планет = 30 масс Юпитера, однако.
Формула приведена. Кто хочет, пусть проверяет.
Можно еще взять каталог астероидов, планет и спутников планет и составить свою статистику распределения масс.
Это из какого-то старого учебника. Если помните, в шестидесятые-семидесятые годы была несколько оптимистическая оценка возможной массы пояса Койпера и Оорта. Тогда, по оценкам Энеева, они оценивались примерно как отношение массы планет земной группы к массе астероидного пояса. То же отношение группы планет-гигантов к койпероидам и оортоидам давало массу около планеты-гиганта средней руки. Надо отметить, что только тридцать лет спустя, лет пятнадцать назад, Джевитт и Морбиделли снизили оценку по результатам наблюдений в инфракрасном диапазоне. А потом снизили оценку ещё на порядок уже из модельных соображений. Это было настоящей катастрофой для оптимистов обнаружения трансплутонов и спутников-карликов Солнца.