În această conceptul artistului, luna Ganymede orbitează planeta gigant Jupiter. Un ocean salin sub crusta înghețată a lunii explică cel mai bine schimbarea în centurile aurorale măsurate de telescopul Hubble. Astronomii s-au întrebat de mult dacă lunile de gheață ale lui Jupiter ar fi locuibile dacă radiațiile de la soare ar crește., (Image Credit: NASA/ESA)
În Micul Prinț, clasica nuvelă de Antoine de Saint-Exupéry, titular prințul trăiește la o casa de dimensiuni asteroid atât de mic încât el poate viziona apus de soare in orice moment al zilei, prin mutarea scaunului său câțiva pași. desigur, în viața reală, obiectele cerești atât de mici nu pot susține viața, deoarece nu au suficientă gravitate pentru a menține o atmosferă. Dar cât de mic este prea mic pentru locuire?, într-o lucrare recentă, cercetătorii de la Universitatea Harvard au descris o nouă limită de dimensiune mai mică pentru planete pentru a menține apa lichidă de suprafață pentru perioade lungi de timp, extinzând așa-numita zonă locuibilă sau „Goldilocks” pentru planetele mici, cu gravitație scăzută. Această cercetare extinde zona de căutare a vieții în univers și aruncă o lumină asupra procesului important al evoluției atmosferice pe planetele mici.
cercetarea a fost publicată în revista Astrophysical.,
„Când oamenii se gândesc la marginile interioare și exterioare de zona locuibilă, ele tind să cred că doar despre asta spațial, în sensul cât de aproape de planeta este la steaua”, a spus Constantin Arnscheidt, A. B. ’18, primul autor al lucrării. „Dar, de fapt, există multe alte variabile de locuire, inclusiv masa. Stabilirea unei limite inferioare pentru locuibilitate în ceea ce privește dimensiunea planetei ne dă o constrângere importantă în vânătoarea noastră continuă de exoplanete și exomoane locuibile., în general, planetele sunt considerate locuibile dacă pot menține apa lichidă de suprafață suficient de lungă pentru a permite evoluția vieții, în mod conservator aproximativ un miliard de ani. Astronomii vânează aceste planete locuibile la distanțe specifice de anumite tipuri de stele — stelele care au o masă mai mică, mai rece și mai mică decât Soarele nostru au o zonă locuibilă mult mai aproape decât stelele mai mari și mai fierbinți. marginea interioară a zonei locuibile este definită de cât de aproape poate fi o planetă de o stea înainte ca un efect de seră fugar să conducă la evaporarea întregii ape de suprafață., Dar, așa cum au demonstrat Arnscheidt și colegii săi, această definiție nu se aplică planetelor mici, cu gravitație scăzută. efectul de seră fugar apare atunci când atmosfera absoarbe mai multă căldură pe care o poate radia înapoi în spațiu, împiedicând răcirea planetei și ducând în cele din urmă la încălzirea de neoprit până când oceanele sale se transformă în abur în atmosferă. cu toate acestea, ceva important se întâmplă atunci când planetele scad în dimensiune: pe măsură ce se încălzesc, atmosferele lor se extind spre exterior, devenind mai mari și mai mari în raport cu dimensiunea planetei., Aceste atmosfere mari cresc atât absorbția, cât și radiația căldurii, permițând planetei să mențină mai bine o temperatură stabilă. Cercetatorii au descoperit ca atmosferice expansiune previne low-gravity planete de a se confrunta cu un efect de seră, permițându-le să mențină suprafața apei lichide în timp ce orbitează mai aproape de stelele lor. cu toate acestea, când planetele devin prea mici, își pierd atmosfera cu totul și apa lichidă de suprafață fie îngheață, fie se vaporizează., Cercetătorii au demonstrat că există o dimensiune critică sub care o planetă nu poate fi niciodată locuibilă, ceea ce înseamnă că zona locuibilă este limitată nu numai în spațiu, ci și în dimensiunea planetei.
Această ilustrație arată o limită inferioară pentru locuire în termeni de masa planetei. Dacă un obiect este mai mic de 2,7% din masa Pământului, atmosfera sa va scăpa înainte de a avea vreodată șansa de a dezvolta apă lichidă de suprafață (Ilustrație oferită de Harvard SEAS).,
Descărcare Imagine
cercetătorii au constatat că dimensiunea critică este de aproximativ 2,7 la sută din masa Pământului. Dacă un obiect este mai mic de 2,7% din masa Pământului, atmosfera sa va scăpa înainte de a avea vreodată șansa de a dezvolta apă lichidă de suprafață, similar cu ceea ce se întâmplă cu cometele din Sistemul Solar de astăzi. Pentru a pune acest lucru în context, Luna este de 1, 2 la sută din masa Pământului, iar Mercur este de 5, 53 la sută. cercetătorii au putut, de asemenea, să estimeze zonele locuibile ale acestor planete mici în jurul anumitor Stele., Două scenarii au fost modelate pentru două tipuri diferite de stele: o stea de tip G ca Soarele nostru și o stea de tip M modelată după o pitică roșie din constelația Leu. cercetătorii au rezolvat un alt mister de lungă durată în propriul nostru sistem solar. Astronomii s-au întrebat de mult dacă lunile de gheață Europa, Ganymede și Callisto ale lui Jupiter ar fi locuibile dacă radiațiile de la soare ar crește. Pe baza acestei cercetări, aceste luni sunt prea mici pentru a menține apa lichidă de suprafață, chiar dacă erau mai aproape de soare.,
„Lumea apelor cu masă mică este o posibilitate fascinantă în căutarea vieții, iar această lucrare arată cât de diferit este comportamentul lor în comparație cu cel al planetelor asemănătoare Pământului”, a declarat Robin Wordsworth, Profesor Asociat de științe și Inginerie a mediului la SEAS și autor principal al studiului. „Odată ce observațiile pentru această clasă de obiecte devin posibile, va fi interesant să încercați să testați direct aceste predicții.”
această lucrare a fost coautorizată de Feng Ding, un coleg postdoctoral la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences.,
