Съдържание

СПбАО 2023, II кръг (очен), 7–8 клас, файл theo.pdf — Задача 5

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от СПбАО 2023

XXX Санкт-Петербургская астрономическая олимпиада, теоретический тур, решения, 12 февраля 2023, 7–8 классы

Условие

Начинающий петербургский астроном Вася изучает внесолнечные планеты и хочет понять, на каких планетах возможна жизнь, хотя бы отчасти похожая на земную. Среди других экзопланет Вася нашел четыре, особо заинтересовавшие его. В таблице даны радиусы и массы планет, светимости звезд (энергия, выделяемая за секунду), вокруг которых планеты обращаются, а также радиусы орбит планет. На каких из этих планет более вероятна жизнь и почему? Величины со значком $\odot$ относятся к Солнцу, со значком $\oplus$ — к Земле, ♃ — к Юпитеру.

Название планеты	Радиус планеты	Масса планеты	Светимость звезды	Радиус орбиты планеты
CoRoT-2 b	$1.4R_{\text{♃}}$	$3.3M_{\text{♃}}$	$0.4L_{\odot}$	0.03 а.е.
Kepler-442 b	$1.3R_{\oplus}$	$2.3M_{\oplus}$	$0.1L_{\odot}$	0.4 а.е.
Kepler-62 e	$1.6R_{\oplus}$	$2.5M_{\oplus}$	$0.25L_{\odot}$	0.43 а.е.
$\varepsilon$ Эридана b	неизвестен	$1.5M_{\text{♃}}$	$0.28L_{\odot}$	3.4 а.е.

Отговори

Решение

Обсудим каждую планету в отдельности. CoRoT-2 b по размерам и массе превосходит Юпитер, что позволяет считать эту планету больше похожей на Юпитер, чем на Землю. Также планета находится более чем в 30 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу. Хоть звезда и слабее Солнца, но эффект близости к звезде заметно сильнее, следовательно, температура на поверхности планеты будет существенно выше, чем на Земле. Kepler-442 b по размерам и массе близка к Земле, она находится ближе к звезде, но и звезда более слабая, поэтому можно предположить, что планета пригодна для жизни. То же можно сказать и о Kepler-62 e. $\varepsilon$ Эридана b, как и CoRoT-2 b, крупнее Юпитера, при этом объект находится заметно дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца, также звезда более слабая, поэтому температура на поверхности планеты будет гораздо ниже, чем на Земле.

Комментарии:

По 2 балла за каждую планету, для которой четко объяснено, возможна на ней жизнь или нет. 1 балл ставится на каждую планету, для которой объяснение есть, но очень расплывчатое.

Из общей суммы снимается 2 балла, если сравниваются величины отношения светимости звезды к расстоянию до планеты, вместо формулы освещенности. (А формулу освещенности забыла примерно треть участников).

А.В.Веселова

Оригинал в Архива: theo.pdf