Есть мнение, что пригодной для дыхания человека кислородной атмосферой за миллиарды лет безбедного существования может обзавестись, – и удержать её, – тело лишь вчетверо тяжелее Луны. Это далеко не бесспорное, но очень интересное мнение планетологов. Показавших, собственно, нижнюю границу массы, при которой планета может миллиардами лет компенсировать утечку атмосферы поступлением новых газов из недр. В результате, само собой, эпичнейших извержений.
Мнение, действительно, очень интересно, ибо предоставляет повод представить землеподобную биосферу, но развивавшуюся в условиях вчетверо меньшей силы тяжести. Но публикации, рассматривающие живой мир «Пандоры» (вернее, «минипандоры») уже были. Проблема данного мнения, скорее, в том, что появление такой планеты в Галактике крайне маловероятно.
Граничных условий, собственно, три. Во-первых, тело должно быть каменистым. Жизнь на водяных планетах, образующихся за снеговой линией, будет (если вообще будет) развиваться в куда худших условиях. Во-вторых, планета должна быть «влажной». Что исключает из рассмотрения регулярные луны. Наша, например, образовалась из облака кремниевого пара, выброшенного при столкновении Протоземли и Тейи. Прочие, «родные» луны планет тоже – как-то так… То есть, Ио может извергаться… только тяжёлым сернистым газом. Легкими веществами (кроме воды, при формировании за снеговым поясом) природные луны обделены.
Ну и третье условие, – извержения должны продолжаться неограниченно долго и с высокой интенсивностью. Лёгкие же тела изначально холодны (слабо укоряют поглощаемый материал и получают мало ударного тепла) и быстро остывают. Даже Марса хватило ненадолго.
...Следовательно, каменистая влажная планета должна получать энергию извне. Механизм подогрева может быть только гравитационным (начинённые радиоактивными изотопами «полтергейсты» не отвечают условию «влажности»). А значит, либо приливным, либо либрационным.
При приливном механизме в тепло преобразуется энергия вращения планеты вокруг собственной оси. Так Луна греет Землю. Но в обратную сторону это не работает. Луна-то вращается в приливном захвате… Земля резко остановила её, и подогрев отключился. Помня, что тело мы рассматриваем тело очень лёгкое, данное обстоятельство нужно учитывать.
Либрационный же механизм менее производителен. Речь тут взбалтывании недр при изменении вектора тяготения тела, вращающегося вокруг доминирующей массы по орбите не совсем круговой, и не точно лежащей в плоскости экватора. Либрации переводят в тепло энергию движения тела по орбите, – а это источник неисчерпаемый. Но есть нюанс. Без воздействия третьих тел, орбита быстро «скруглится» и ляжет точно в экватор. Это тоже нужно учитывать.
Зачем учитывать?
Ну, появился очень хороший комментарий с четырьмя сценариями появления «голубого Меркурия». Альтернативными лежащей на поверхности «классике» в духе той же Пандоры. То есть, подключению миниземли к газовому супергиганту.
Первый, – выдать «меркурию» спутник размером с Луну. Сразу подчёркивается, что не «родной». Именно как луна, Луна и для Земли-то великовата… Но захват близкого (различие всего в 5 раз) по массе планетоида, это, как говорил товарищ Сухов, – вряд ли. Сторонние тела захватываются планетами за счёт перераспределения импульса в системе… То есть, система из лун уже должна быть… Сравнимая по массе с захваченным телом. И тут трудно поверить, что планетке такого масштаба владеть собственными лунами вообще позволят.
Перескакивая, можно отметить, что проблему разрешает четвёртый сценарий. Планетка сразу рождается, как двойная. И находится в относительной изоляции. В системе нет гигантов, способных на пару покуситься. Или же они очень далеки. Примером может служить пара Плутон-Харон. Хотя, Харон, именно луна, но не суть. При такой крошечной массе, как у Плутона, планета может накидать себе на орбиту достаточно материала. Как двойная родится и существовать, удерживаясь в 10 астрономических единицах от ближайшей массы, – тоже сможет.
Засада тут в том, что работать на взаимный разогрев пара не будет. Что, опять-таки, видно по паре Плутон-Харон. Приливов нет. Гравитационный захват взаимный. Либраций тоже нет, поскольку нет воздействия «третьего тела». Наклонение орбиты 0 к экватору Плутона, эксцентриситет – 0.00005. Гравитационный привод включается только при большой разнице масс тел.
Достаточно ли будет велика разница масс с суперземлёй (второй сценарий)? Достаточно. Для суперземли. Имея такой массивный спутник, она будет миллиардами лет переводить огромную энергию собственного вращения в тепло. «Меркурию» же сцепленному с ней, допустим, тем же механизмом образования двойной планеты, – разница пользы не принесёт. Он-то свою энергию вращения быстро растратит, войдя в гравитационный захват.
Остаются либрации. А откуда им взяться?.. Нет. Ещё одного сравнимого по массе спутника в системе не будет, – ни по одному из механизмов. Следовательно, систему придётся поместить на орбиту звезды – тусклой. И как-то очень хитро. С одной стороны, воздействия должны быть сильными, с другой, не настолько, чтобы пара стала нестабильной. Ну… например, Солнце слишком близко к Венере, чтобы та могла удержать луну. Но от Земли достаточно далеко… Чтобы связанные с воздействием Солнца либрации ничего Луне не давали.
Но, с другой стороны, и суперземля – не Венера. Покрепче будет. Не так-то легко её гравитационно отдоминировать… То есть, учитывая именно этот аспект модели, – высокую массы «греющей» планеты, – сценарий кажется сложным, но реализуемым.
...Наконец, третий вариант – двойная система из солнцеподобной звезды и коричневого карлика – и с миниземлёй на орбите карлика, – наиболее реалистична. Дополнительно накидав в систему карлика лун, можно обеспечить либрации любой нужной силы. Однако, от классического решения с газовым гигантом Полифемом она отличается лишь изящным решения проблемы «сухости» лун. Если допустить, что карлик – не планетар, а настоящая звезда, – миниземля образуется на его орбите из остаточного, а не обломочного, кольца по обычному планетарному сценарию.