Πώς τα μοντέλα της γης μπορούν να βοηθήσουν στην εύρεση κατοικήσιμων πλανητών;

Πίνακας περιεχομένων:

Πώς τα μοντέλα της γης μπορούν να βοηθήσουν στην εύρεση κατοικήσιμων πλανητών;
Πώς τα μοντέλα της γης μπορούν να βοηθήσουν στην εύρεση κατοικήσιμων πλανητών;
Anonim

Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, η ανθρωπότητα έχει ανακαλύψει περισσότερους από τέσσερις χιλιάδες εξωπλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Ορισμένα από αυτά τα αντικείμενα που έχουν ήδη ανακαλυφθεί μπορεί να υποστηρίζουν τη ζωή, σύμφωνα με την πύλη phys.org. Προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα για το ποιοι πλανήτες μπορούν να δώσουν ελπίδα στην ανθρωπότητα στην αιώνια προσπάθειά της να βρει «αδέρφια στο μυαλό», δημιουργήθηκε ένας μοναδικός υπερυπολογιστής NASA Discover, ο οποίος προβλέπει ταυτόχρονα το μελλοντικό κλίμα της Γης. Πώς ακριβώς μπορούν τα χερσαία κλιματικά μοντέλα να βοηθήσουν στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής;

Ποιο θα μπορούσε να είναι το κλίμα στους εξωπλανήτες;

Όπως γνωρίζετε, ο πιο ελπιδοφόρος πλανήτης για μελέτη σχετικά με το θέμα της κατοικησιμότητας είναι αυτός που υποστηρίζει μια σειρά από απαραίτητες συνθήκες ταυτόχρονα. Έτσι, ο κόσμος που βρέθηκε θα πρέπει να είναι βραχώδης, να έχει υγρό νερό στην επιφάνειά του, να διατηρεί την ατμόσφαιρα και να διαθέτει μαγνητικό πεδίο που θα προστατεύει την τοπική ζωή από τον κοσμικό άνεμο. Παρά το γεγονός ότι οι σύγχρονες τεχνολογίες δεν μας επιτρέπουν να μελετάμε μακρινούς εξωπλανήτες που περιφέρονται σε εξωγήινα αστέρια με λεπτομερή ακρίβεια και το ταξίδι του διαστημικού σκάφους στο πλησιέστερο θα διαρκέσει 75 χιλιάδες χρόνια, οι ερευνητές μπορούν τώρα να κρίνουν το κλίμα των μακρινών κόσμων με βάση τον πλανήτη που έχει Γίνετε το σπίτι μας είναι η Γη.

Μια τέτοια παραλλαγή μελέτης μακρινών κόσμων έγινε δυνατή για την πραγματοποίηση της λεγόμενης "μεθόδου διέλευσης", η οποία βοηθά όχι μόνο κατά την αναζήτηση εξωπλανητών, αλλά και κατά την ανάλυση των αποστάσεών τους από τους γονείς αστέρες για να εκτιμήσει το ποσοστό φωτός που αποκλείεται από τους πλανήτες. Τέτοια έμμεσα δεδομένα βοηθούν τους ειδικούς να κρίνουν τη μάζα του εξωπλανήτη και τα κατά προσέγγιση κλιματικά χαρακτηριστικά του. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το πώς προσπαθούμε να συγκρίνουμε αντικείμενα που βρίσκονται σε μακρινό διάστημα, πολλά από αυτά είναι τόσο διαφορετικά από τη Γη που φαίνεται να είναι βγαλμένα από τη φαντασία. Έτσι, οι περισσότεροι από τους πλανήτες που ανακαλύφθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler της NASA δεν υπάρχουν στο ηλιακό μας σύστημα.

Τις περισσότερες φορές, οι εξωπλανήτες που βρίσκονται βρίσκονται μεταξύ των μεγεθών της Γης και του αέριου Ουρανού, που είναι τέσσερις φορές το μέγεθος του πλανήτη μας. Επιπλέον, η συντριπτική πλειοψηφία δυνητικά κατοικήσιμων εξωπλανητών βρίσκεται κοντά σε αμυδρά αστέρια - κόκκινους νάνους, που αποτελούν τη συντριπτική πλειοψηφία των άστρων του γαλαξία μας. Λόγω του μικρού μεγέθους των κόκκινων νάνων ή των αστέρων Μ, οι πλανήτες πρέπει να βρίσκονται σε μικρή απόσταση από το έντονο κόκκινο αστέρι τους - πιο κοντά από τον Ερμή στον Sunλιο. Ένα τέτοιο ενοχλητικό γεγονός κάνει τους επιστήμονες να διαφωνούν για την πιθανότητα κατοίκησης τέτοιων κόσμων, επειδή είναι γνωστό ότι παρά το μικρό τους μέγεθος, οι κόκκινοι νάνοι είναι πολύ ζεστοί, εκτοξεύοντας 500 φορές πιο επιβλαβείς υπεριώδεις ακτινοβολίες από ό, τι ο Sunλιος μας. Σύμφωνα με τους ειδικούς, ένα τέτοιο περιβάλλον θα μπορούσε σχεδόν να εξατμίσει όλους τους ωκεανούς, να στερήσει την ατμόσφαιρα και να τηγανίσει οποιοδήποτε DNA σε έναν πλανήτη κοντά σε έναν κόκκινο νάνο.

Κλίμα στον εξωπλανήτη που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη

Τα κλιματικά μοντέλα της Γης δείχνουν ότι βραχώδεις εξωπλανήτες γύρω από κόκκινους νάνους μπορούν να κατοικήσουν ακόμη και με ακτινοβολία. Για παράδειγμα, μια ομάδα από τη NASA προσομοίωσε πρόσφατα τις πιθανές κλιματολογικές συνθήκες στο Proxima B, το οποίο βρίσκεται επίσης δίπλα σε ένα άστρο κόκκινου νάνου, προκειμένου να ελέγξει εάν υπάρχει πιθανότητα ενός ζεστού και υγρού κλίματος, τόσο σημαντικού για την οργανική ζωή.

Image
Image

Το Proxima B είναι ένας πιθανός υποψήφιος για την ανίχνευση εξωγήινης ζωής

Το Proxima B περιφέρεται γύρω από το αστέρι Proxima Centauri σε ένα σύστημα τριών αστέρων που βρίσκεται μόλις 4,2 έτη φωτός από τον Sunλιο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο κόσμος που ανακάλυψαν είναι βραχώδης, με βάση την εκτιμώμενη μάζα του πλανήτη, η οποία είναι μόνο ελαφρώς μεγαλύτερη από τη Γη. Το κύριο πρόβλημα με το Proxima Centauri είναι ότι βρίσκεται 20 φορές πιο κοντά στο άστρο του από ό, τι η Γη στον Sunλιο. Έτσι, χρειάζεται ένας εξωπλανήτης μόνο 11,2 ημέρες για να ολοκληρωθεί μια περιστροφή γύρω από το άστρο του. Μια τέτοια άβολη τοποθεσία θα μπορούσε να μετατρέψει το Proxima Centauri B σε έναν βαρυτικά αποκλεισμένο κόσμο, ο οποίος δεν προμηνύει καλά τη ζωή σε έναν τέτοιο πλανήτη.

Η ομάδα του Anthony del Genio, ενός πλανητικού επιστήμονα της NASA, μπόρεσε να εκσυγχρονίσει το κλιματικό μοντέλο της Γης, που αναπτύχθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1970, για να δημιουργήσει έναν πλανητικό προσομοιωτή που ονομάζεται ROCKE-3D με βάση τον προαναφερθέντα υπερυπολογιστή NASA Discover. Τα αποτελέσματα ενός ασυνήθιστου πειράματος έδειξαν ότι η μοντελοποίηση αερίων και νερού θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα του Proxima B καθιστά δυνατή την κρίση της παρουσίας σύννεφων στον εξωπλανήτη, ενεργώντας κατ 'αναλογία με μια ομπρέλα και αντανακλώντας τη βλαβερή ακτινοβολία του μητρικού αστέρα. Η παρουσία ενός τέτοιου φαινομένου θα μπορούσε να μειώσει τη θερμοκρασία στην ηλιόλουστη πλευρά του Proxima b από ζεστή σε ζεστή. Άλλοι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το Proxima μπορεί να σχηματίσει σύννεφα τόσο τεράστια ώστε να εκλείψουν ολόκληρο τον ουρανό αν τα δούμε από την επιφάνεια.

Image
Image

Η επιφάνεια του Proxima Centauri μπορεί να καλύπτεται από τεράστια σύννεφα

Ένα παρόμοιο ασυνήθιστο φαινόμενο μπορεί να συμβεί εάν ο πλανήτης είναι βαρυτικά κλειστός και περιστρέφεται αργά γύρω από τον άξονά του. Μια δύναμη γνωστή στην ανθρωπότητα ως φαινόμενο Coriolis προκαλεί μεταφορά όπου το αστέρι θερμαίνει την ατμόσφαιρα. Επιπλέον, ο συνδυασμός της ατμόσφαιρας και η κυκλοφορία ενός πιθανού ωκεανού στην επιφάνεια του πλανήτη μπορεί να μεταφέρει ζεστό αέρα στη νυχτερινή πλευρά αυτού του εξωγήινου κόσμου, το οποίο με τη σειρά του θα προστατεύσει την ατμόσφαιρα του πλανήτη από το πάγωμα, ακόμη και αν μέρος του πλανήτη είναι στερείται κάθε φωτός.

Παρά το γεγονός ότι οι επιστήμονες στερούνται αυτή τη στιγμή την ευκαιρία να δοκιμάσουν τις θεωρητικές τους γνώσεις, οι ερευνητές ελπίζουν ότι η εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb θα βοηθήσει στην επιβεβαίωση ή στην απόρριψη της υπόθεσής τους για το κλίμα του πλησιέστερου εξωπλανήτη.

Συνιστάται: