Erweiterung der HZ um M-Zwerge

Gerade haben Bynaus, ich und einige andere eine plausible Erklärung für das Rote-Zwerge-Paradoxon gefunden, da wird das Weltbild schon wieder umgestoßen.

Forscher fanden heraus, dass die HZ um M-Zwerge wohl nach außen hin erheblich erweitert werden muss. Die Rede ist von bis zu 30%!

Hier könnt ihr euch selbst ein Bild machen :

http://www.spacedaily.com/reports/Extending_the_Habitable_Zone_for_Red_Dwarf_Stars_999.html

...This means the outer edge of the habitable zone around red dwarfs might be 10 to 30 percent farther away from its parent zone than once suggested...

http://www.centauri-dreams.org/?p=21825

...The flare problem would be partially mitigated, and tidal lock might not be a factor. ..

Preprint:

http://arxiv.org/abs/1110.4525

Also, für meine Begriffe: Alles wieder auf "Null" und von vorne nach einer Erklärung gesucht warum wir um "eine kleine gelbe Orange" kreisen ...

... warum wir um "eine kleine gelbe Orange" kreisen ...

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... weil es sich zufällig so ergeben hat?!

Monod schrieb:

... weil es sich zufällig so ergeben hat?!

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Kann ein Zufall sein, muss es aber nicht. Immerhin sind Rote Zwerge eigentlich zehnmal häufiger als sonnenähnliche Sterne.

Immerhin sind Rote Zwerge eigentlich zehnmal häufiger als sonnenähnliche Sterne.

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Und was hat das damit zu tun, dass wir uns de facto in actu im Umfeld eines sonnenähnlichen Sterns befinden?

Ich glaube, das macht keinen sehr grossen Unterschied. Die HZ von Roten Zwergen ist ohnehin sehr klein - 10-30% mehr machen da fast nichts aus. Im besten Fall heisst das, dass 10-30% mehr Planeten noch innerhalb der HZ liegen könnten. Das ändert nichts an den Faktoren, die die "bewohnbarkeit" von Roten Zwergen um Grössenordnungen drücken könnten. Anders ausgedrückt: auch eine Lohneerhöhung von 30% macht einen Lageristen (z.B.) nicht zum Millionär!

...The flare problem would be partially mitigated, and tidal lock might not be a factor. ..

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Das glaube ich nicht. Flares nehmen mit dem Quadrat zum Abstand ab: im besten Fall geht die Gefahr also etwa um ~40% zurück. Gezeitenkräfte nehmen mit der dritten Potenz zum Abstand ab, dh, ihre Wirkung geht um bis zu 55% zurück. Das heisst, es geht vielleicht etwas länger, bis sich die Gezeitenbindung einstellt, aber dass sie sich einstellt, daran besteht kein Zweifel.

@Monod:

... weil es sich zufällig so ergeben hat?!

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Wie immer: schon möglich. Bloss (a priori) nicht sehr wahrscheinlich.

Wenn Rote Zwerge viele bewohnbare Planeten haben, liegen fast alle bewohnten Planeten dort (weil Rote Zwerge viel häufiger sind als Gelbe wie die Sonne). Entsprechend wäre es wahrscheinlich, dass wir beobachten, um einen Roten Zwerg zu kreisen. Nun tun wir das nicht: entweder müssen wir davon ausgehen, dass wir "zufälligerweise" einen grösseren Stern erwischt haben, oder wir können uns von Bayes aufgefordert fühlen, unsere Haltung gegenüber der Bewohnbarkeit von Planeten in der HZ von Roten Zwergen zu überdenken.

Das ist so, wie wenn im Auto-Radio die Meldung kommt, es sei ein Geisterfahrer unterwegs - man aber hunderte sieht. Dann kann es schon sein, dass da hunderte von Geisterfahrern unterwegs sind, von denen die Radiostation nichts weiss. Aber es scheint doch viel wahrscheinlicher, dass man selbst der Geisterfahrer ist...

@ Bynaus:

... entweder müssen wir davon ausgehen, dass wir "zufälligerweise" einen grösseren Stern erwischt haben, oder wir können uns von Bayes aufgefordert fühlen, unsere Haltung gegenüber der Bewohnbarkeit von Planeten in der HZ von Roten Zwergen zu überdenken.

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Ich denke, dass das eine das andere nicht notwendigerweise ausschließt. Also: Wir haben zufälligerweise einen größeren Stern erwischt und es gibt die meisten bewohnbaren Planeten um Rote Zwerge. Aus rein formalen Gründen kann ich hier kein Paradoxon ausmachen. Eher schon würde ich anmerken, dass "Bewohnbarkeit" noch nicht "Bewohntheit" beinhaltet. Aber das ist ein anderes Thema ...

Bynaus schrieb:

Ich glaube, das macht keinen sehr grossen Unterschied. Die HZ von Roten Zwergen ist ohnehin sehr klein - 10-30% mehr machen da fast nichts aus. Im besten Fall heisst das, dass 10-30% mehr Planeten noch innerhalb der HZ liegen könnten.

................

Das ist so, wie wenn im Auto-Radio die Meldung kommt, es sei ein Geisterfahrer unterwegs - man aber hunderte sieht. Dann kann es schon sein, dass da hunderte von Geisterfahrern unterwegs sind, von denen die Radiostation nichts weiss. Aber es scheint doch viel wahrscheinlicher, dass man selbst der Geisterfahrer ist...

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Laut den Keplerdaten, ist auch dir Bewußt, dass die meisten Systeme innen sehr sehr Kompakt sind. Viel mehr als unseres.
Wenn ich 5 Planeten innerhalb der Merkurbahn unter bringen kann und dann ein +30% dazu bekomme... Holla!

Als ich das mit dem Geisterfahrer gelesen hab, hab ich mich schlapp gelacht!


Nach längerem Nachdenken hab ich aber (glaube ich) auch einen Einwand:

Gesagt wird, das die Albedo bei diesen Wellenlängen mehr absorbiert, als reflektiert!
Nehmen wir das mal als gegeben. Durch diese Absorption wird der Planet wärmer... das Eis schmilzt... es kann nicht soviel absorbiert werden....es wird mehr reflektiert...

Wo pendelt sich das Ganze ein? Wird es dadurch wärmer?

Monod schrieb:

Ich denke, dass das eine das andere nicht notwendigerweise ausschließt. Also: Wir haben zufälligerweise einen größeren Stern erwischt und es gibt die meisten bewohnbaren Planeten um Rote Zwerge.

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Es war nicht so gedacht, dass sich das ausschliessen soll - im Gegenteil, die beiden Dinge gehören zusammen und bilden die eine Alternative. WENN wir schon sagen müssen, dass wir bloss "zufälligerweise" einen grossen Stern erwischt haben, dann SIND die meisten bewohnbaren Planeten um Rote Zwerge. Die Alternative dazu ist, dass bewohnbare Planeten um Rote Zwerge selten sind, und wir haben einen grossen Stern erwischt, weil nur diese bewohnbare Planeten haben.

Eher schon würde ich anmerken, dass "Bewohnbarkeit" noch nicht "Bewohntheit" beinhaltet.

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Ja, aber natürlich würde man bei gleichen Chancen die meisten bewohnten Planeten unter den meisten bewohnbaren Planeten vermuten, dh um Rote Zwerge (oder eben nicht).

@TomTom333:

Laut den Keplerdaten, ist auch dir Bewußt, dass die meisten Systeme innen sehr sehr Kompakt sind. Viel mehr als unseres.
Wenn ich 5 Planeten innerhalb der Merkurbahn unter bringen kann und dann ein +30% dazu bekomme... Holla!

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Die Planeten scheinen lognormal über ihre grossen Halbachsen verteilt zu sein (umso seltsamer mutet die Leere innerhalb der Merkurbahn in unserem System an, aber das ist ein anderes Thema). Dh, die Anzahl Planeten steigt bei einer 1.3-fach grösseren HZ nur etwa um 10%. Effekte, die in den letzten Wochen und Monaten zur Lösung des Roten-Zwerg-Paradoxon diskutiert wurden, sind viel stärker "negativ".

Gesagt wird, das die Albedo bei diesen Wellenlängen mehr absorbiert, als reflektiert!

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Nein, gemeint ist: Eis ist im Infrarotlicht eines Roten Zwergs nicht so "weiss" wie im Licht eines Gelben Zwergs wie der Sonne. Das heisst, wenn man die äussere Zone der HZ so definiert, dass der Planet durch den "durchgedrehten Eishauseffekt" zufriert, dann muss man, wenn das Eis weniger weiss ist und der Eishauseffekt darum weniger stark ist, diese äussere Grenze weiter aussen ansetzen.

Guten Abend zusammen.

Ich bin der Meinung, dass wir nicht Glück hatten mit unserem Stern, sondern die Wahrscheinlichkeit größer ist Leben
um einen G-Stern zu finden, als um einem M-Zwerg, da so viele Faktoren doch eher gegen den M-Zwerg sprechen, ich möchte
dies aber nicht ausschliessen. Zu dem bin ich der Meinung, dass die Beobachter sich mehr auf die K-G-F Sterne konzentrieren
sollten, aber dabei spielt ja auch der Zeitfaktor eine Rolle, da die dort befindlichen Planeten in der HZ mehr Zeit für ihren
Umlauf benötigen.

@ Bynaus:

WENN wir schon sagen müssen, dass wir bloss "zufälligerweise" einen grossen Stern erwischt haben, dann SIND die meisten bewohnbaren Planeten um Rote Zwerge.

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Wir haben in jedem Fall "zufälligerweise" einen großen Stern erwischt, obwohl es ca. zehnmal mehr kleinere Sterne gibt, die wir ebenfalls hätten erwischen können, aber eben nicht haben. Ob man daraus die Gewissheit ableiten kann, dass sich die meisten bewohnbaren Planeten um Rote Zwerge befinden, möchte ich dann doch bezweifeln.

Die Alternative dazu ist, dass bewohnbare Planeten um Rote Zwerge selten sind, und wir haben einen grossen Stern erwischt, weil nur diese bewohnbare Planeten haben.

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Auch das folgt nicht zwingend aus der Tatsache, dass wir uns nicht im Umfeld eines Roten Zwergs befinden.

Ja, aber natürlich würde man bei gleichen Chancen die meisten bewohnten Planeten unter den meisten bewohnbaren Planeten vermuten, dh um Rote Zwerge (oder eben nicht).

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Auch das ist - selbst wenn es zutreffen sollte, dass die meisten bewohnten Planeten bei Roten Zwergen sind - kein Hinweis auf ein Paradoxon, weil es am beobachteten Fakt nichts ändert. In diesem Fall wäre die Erde - bezogen auf alle bewohnten Planeten - zwar selten, aber nicht paradox. Wo ist also das Problem?

Hallo zusammen,

ist es nicht so, dass um die meisten roten Zwergsterne grosse und massereiche Gasplaneten (hot Jupiter) in engen Umlaufbahnen gefunden wurden? Ist es da überhaupt wahrscheinlich, dass weiter draussen in der HZ kleine masseärmere Gesteinsplaneten existieren, wenn weiter drinnen ein Riesenplanet kreist?

Gruss, Delta3.

@Monod:

Wir haben in jedem Fall "zufälligerweise" einen großen Stern erwischt, obwohl es ca. zehnmal mehr kleinere Sterne gibt, die wir ebenfalls hätten erwischen können, aber eben nicht haben.

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Nein, wenn nur grosse Sterne wie die Sonne bewohnbare Planeten haben können, dann haben wir nicht "zufälligerweise" einen solchen erwischt. Der Umstand, dass nur grosse Sterne bewohnbare Planeten haben können (in diesem Szenario) erzwingt, dass jegliche Bewohner von bewohnbaren Planeten eben einen grossen Stern beobachten - dann ist es eben nicht "zufälligerweise". Genauso wie wir nicht zufälligerweise nicht auf der Venus (oder im freien Raum) geboren wurden...

Auch das folgt nicht zwingend aus der Tatsache, dass wir uns nicht im Umfeld eines Roten Zwergs befinden.

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Nicht zwingend (das behauptet auch niemand), aber mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit (ca. 90%).

@DELTA3: Gasriesen um Rote Zwerge sind vergleichsweise selten (dh, wenn sie so häufig wären wie um grössere Sterne hätte man viel mehr davon finden müssen), und soviel ich weiss, kennt man bisher keinen einzigen solchen "Hot Jupiter" bei einem Roten Zwerg.

DELTA3 schrieb:

Hallo zusammen,

ist es nicht so, dass um die meisten roten Zwergsterne grosse und massereiche Gasplaneten (hot Jupiter) in engen Umlaufbahnen gefunden wurden? .

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Bynaus schrieb:

@DELTA3: Gasriesen um Rote Zwerge sind vergleichsweise selten (dh, wenn sie so häufig wären wie um grössere Sterne hätte man viel mehr davon finden müssen),...

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Darf ich auf folgenden Satz in dem Keplerpapier aufmerksam machen welcher Bynaus in dem Kepler-Thema verlinkt hat :

The fraction of all host stars with multiple candidates has grown from 17% to 20%, and the paucity of short-period giant planets in multiple systems is still evident.


Ein Abschätzung bekommst du in dem Pdf Papier im Kapitel 6 ab Seite 26.
http://arxiv.org/abs/1202.5852

Tom

Was haltet ihr von KOI 2124.01?
Gleichgewichtstemperatur liegt bei 300K also 27°c und Planetenradius ist 1,02 Erdradien das sieht schon ziemlich aufsehenerregend aus. Hat aber höchstwahrscheinlich eine gebundene Rotation, mal gucken ob ich das nachgerechnet krieg...

mfg

EDIT: auf oklo gibts auch schon einen Artikel:http://oklo.org/2012/02/28/get-the-money/

Hallo Kibo,

die Gleichgewichtstemperatur von 300K ist etwas hoch, da würde es wahrscheinlich kein flüssiges Wasser an der Oberfläche geben (Hängt natürlich von Sternenspektrum, der Gravitation des Planeten ab und natürlich von dessen Albedo (die 300K für 30% Albedo berechnet) ab), da entweder der Wasserstoff verloren geht oder es zu einem runaway Treibhauseffekt kommt. Für Erdbedingungen liegt die maximale Gleichgewichtstemperatur (effektive Temperatur) bei der noch flüssiges Wasser an der Oberfläche vorkommen kann bei ca. 270K. Sie auch Seite 32 im von Bynaus zuletzt verlinkten Paper.

Grüße UMa

Edit: KOI 2474.01 ist in der Tabelle vielleicht interessanter ...

Bynaus schrieb:

@DELTA3: Gasriesen um Rote Zwerge sind vergleichsweise selten (dh, wenn sie so häufig wären wie um grössere Sterne hätte man viel mehr davon finden müssen), und soviel ich weiss, kennt man bisher keinen einzigen solchen "Hot Jupiter" bei einem Roten Zwerg.

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Ich muss zugeben, dass ich das nicht so genau verfolgt habe. Mir ist nur in Erinnerung geblieben, dass man am Anfang mit der Radialgeschwindigkeits/Doppler-Methode sehr viele 'Hot-Jupiters' entdeckt hat, vielfach auch bei Sternen, die masseärmer sind als die Sonne.

@TomTom:

The fraction of all host stars with multiple candidates has grown from 17% to 20%, and the paucity of short-period giant planets in multiple systems is still evident.

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Bedeutet das im Umkehrschluss, dass Systeme mit kurzperiodischen Riesenplaneten nur selten Mehrfachsysteme sind? Das war ja meine Vermutung in Post#11.

Gruss, Delta3.

Mir ist nur in Erinnerung geblieben, dass man am Anfang mit der Radialgeschwindigkeits/Doppler-Methode sehr viele 'Hot-Jupiters' entdeckt hat, vielfach auch bei Sternen, die masseärmer sind als die Sonne.

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Es gibt ganz wenige Ausnahmen, wie GJ 876. Die sind selten. Man hat in der Tat zuerst (fast) nur Hot Jupiters entdeckt, weil diese einfach zu entdecken sind. Da man von Anfang an vor allem die sonnenähnlichen Sterne untersucht hat, fand man fast alle dieser Planeten natürlich auch um solche Sterne. Später hat man bei Roten Zwergsternen nachgeholt, aber die relativen Häufigkeiten von Hot Jupiters um diese Sterne sind deutlich kleiner.

Bedeutet das im Umkehrschluss, dass Systeme mit kurzperiodischen Riesenplaneten nur selten Mehrfachsysteme sind?

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Vielleicht. Oder vielleicht sind sie nur selten koplanare Mehrfachsysteme...

Hallo Delta3,

DELTA3 schrieb:

Ich muss zugeben, dass ich das nicht so genau verfolgt habe. Mir ist nur in Erinnerung geblieben, dass man am Anfang mit der Radialgeschwindigkeits/Doppler-Methode sehr viele 'Hot-Jupiters' entdeckt hat, vielfach auch bei Sternen, die masseärmer sind als die Sonne.

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Ja, aber nur hinunter bis zur Spektralklasse K2. Bei M-Zwergen war lange Gl 876 der einzige Stern mit bekannten Planeten. Erst 2004 wurde bei GJ 436 ein hot Neptun entdeckt.

Grüße UMa

Bynaus schrieb:

Oder vielleicht sind sie nur selten koplanare Mehrfachsysteme...

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Was meinst du mit "koplanar"? Meinst du, dass die Bahnebene von kurzperiodischen Riesenplaneten eine andere Inklination hat als die übrigen Planeten?

Danke für die Info, UMa.

Gruss, Delta3.

Was meinst du mit "koplanar"? Meinst du, dass die Bahnebene von kurzperiodischen Riesenplaneten eine andere Inklination hat als die übrigen Planeten?

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Das können wir zumindest nicht ausschliessen. Es könnte ja z.B. sein, dass Planeten den "Durchgang" eines Hot Jupiters von der Gasriesenzone jenseits der Schneelinie zu seiner Endposition nahe am Stern überleben, aber eben nur auf exzentrischen und stark gegen die Bahnebene des Hot Jupiters geneigten Bahnen. Dieser Fall wäre vom Fall, wo der Hot Jupiter ganz einfach alles andere rauswirft wohl kaum unterscheidbar (ausser mit sehr, sehr vielen Hot Jupitern, denn gelegentlich müsste einer der "aufgewirbelten" Planeten ja doch gerade zufällig vor der Sternscheibe durchziehen...).