Kako klimatski modeli Zemlje mogu pomoći u pronalaženju nastanjivih planeta?

Sadržaj:

Kako klimatski modeli Zemlje mogu pomoći u pronalaženju nastanjivih planeta?
Kako klimatski modeli Zemlje mogu pomoći u pronalaženju nastanjivih planeta?
Anonim

U protekle dvije decenije čovječanstvo je otkrilo više od četiri hiljade egzoplaneta izvan našeg Sunčevog sistema. Prema portalu phys.org, neki od ovih već otkrivenih objekata mogli bi podržati život. Kako bi se izveli zaključci o tome koji planeti mogu dati nadu čovječanstvu u njegovoj vječnoj potrazi za "braćom na umu", stvoreno je jedinstveno superračunalo NASA Discover, koje istovremeno predviđa buduću klimu Zemlje. Dakle, kako točno modeli zemaljske klime mogu pomoći u potrazi za vanzemaljskim životom?

Kakva bi mogla biti klima na egzoplanetima?

Kao što znate, planeta koja najviše obećava za proučavanje nastanjivosti je ona koja podržava brojne potrebne uslove odjednom. Dakle, pronađeni svijet trebao bi biti kamenit, na površini imati tekuću vodu, održavati atmosferu i posjedovati magnetsko polje koje bi štitilo lokalni život od kosmičkog vjetra. Unatoč činjenici da nam moderne tehnologije ne dopuštaju da s detaljnom točnošću proučavamo udaljene egzoplanete koje kruže oko vanzemaljskih zvijezda, a put svemirske letjelice do najbliže trajao bi 75 tisuća godina, istraživači sada mogu procijeniti klimu udaljenih svjetova na temelju planete koja ima postati naš dom je Zemlja.

Takva varijanta proučavanja udaljenih svjetova postala je moguća za realizaciju takozvane "tranzitne metode", koja pomaže ne samo pri traženju egzoplaneta, već i pri analizi njihove udaljenosti do matičnih zvijezda kako bi se procijenio postotak svjetlosti koju planete blokiraju. Takvi neizravni podaci pomažu stručnjacima da procijene masu egzoplanete i njene približne klimatske karakteristike. Međutim, bez obzira na to kako pokušavali usporediti objekte koji se nalaze u udaljenom svemiru, mnogi od njih su toliko različiti od Zemlje da se čini da su preuzeti iz mašte. Dakle, većina planeta koje je otkrio NASA -in svemirski teleskop Kepler ne postoji u našem Sunčevom sistemu.

Najčešće se pronađene egzoplanete nalaze između veličine Zemlje i plinovitog Urana, koji je četiri puta veći od našeg planeta. Osim toga, velika većina potencijalno nastanjivih egzoplaneta nalazi se u blizini prigušenih zvijezda - crvenih patuljaka, koji čine ogromnu većinu zvijezda u našoj galaksiji. Zbog male veličine crvenih patuljaka ili M zvijezda, planete bi trebale biti locirane na maloj udaljenosti od njihove jarko crvene zvijezde - bliže od Merkura do Sunca. Takva neugodna činjenica tjera naučnike da raspravljaju o mogućnosti nastanjivanja takvih svjetova, jer je poznato da su crveni patuljci, usprkos njihovoj maloj veličini, vrlo ljuti i ispuštaju 500 puta više štetnog ultraljubičastog zračenja od našeg Sunca. Prema stručnjacima, takvo okruženje moglo bi gotovo trenutno ispariti sve okeane, lišiti atmosferu i ispržiti svaku DNK na planeti blizu crvenog patuljka.

Klima na egzoplaneti najbližoj Zemlji

Klimatski modeli Zemlje pokazuju da stjenovite egzoplanete oko crvenih patuljaka mogu biti nastanjive čak i uz radijaciju. Na primjer, tim iz NASA -e nedavno je simulirao moguće klimatske uvjete na Proximi B, koja se također nalazi pored zvijezde crvenog patuljka, kako bi provjerio postoji li mogućnost tople i vlažne klime, toliko važne za organski život.

Image
Image

Proxima B je potencijalni kandidat za otkrivanje vanzemaljskog života

Proksima B kruži oko zvezde Proksime Centauri u sistemu sa tri zvezdice koji se nalazi samo 4,2 svetlosne godine od Sunca. Naučnici vjeruju da je svijet koji su otkrili stjenovit, na osnovu procijenjene mase planete, koja je tek nešto veća od Zemlje. Glavni problem Proxime Centauri je što se nalazi 20 puta bliže svojoj zvijezdi nego što je Zemlja Suncu. Dakle, egzoplaneti je potrebno samo 11,2 dana da završi revoluciju oko svoje zvijezde. Takva nezgodna lokacija mogla bi pretvoriti Proksimu Centauri B u gravitacijski blokiran svijet, koji ne sluti na dobro za život na takvoj planeti.

Tim Anthonyja del Genia, NASA-inog planetarnog naučnika, uspio je modernizirati zemaljski klimatski model, prvi put razvijen 1970-ih, kako bi stvorio planetarni simulator pod nazivom ROCKE-3D zasnovan na gore spomenutom NASA-inom superračunaru Discover. Rezultati neobičnog eksperimenta pokazali su da modeliranje stakleničkih plinova i vode u atmosferi Proksime B omogućuje procjenu prisutnosti oblaka na egzoplaneti, koji djeluju po analogiji s kišobranom i odražavaju štetno zračenje matične zvijezde. Prisustvo takvog fenomena moglo bi smanjiti temperaturu na sunčanoj strani Proxime b sa vrućeg na toplo. Drugi naučnici otkrili su da Proxima može formirati oblake toliko velike da bi pomračili cijelo nebo ako se gledaju s površine.

Image
Image

Površina Proxime Centauri može biti zaklonjena masivnim oblacima

Slična neobična pojava može se dogoditi ako je planet gravitacijski zatvoren i polako se okreće oko svoje osi. Sila poznata čovječanstvu kao Coriolisov efekt uzrokuje konvekciju u kojoj zvijezda zagrijava atmosferu. Osim toga, kombinacija atmosfere i cirkulacije mogućeg oceana na površini planete može premjestiti topli zrak na noćnu stranu ovog vanzemaljskog svijeta, što će zauzvrat zaštititi atmosferu planete od smrzavanja, čak i ako je dio planete lišen svakog svjetla.

Unatoč činjenici da su znanstvenici trenutno lišeni mogućnosti provjere teorijskog znanja, istraživači se nadaju da će lansiranje svemirskog teleskopa James Webb pomoći potvrditi ili opovrgnuti njihovu hipotezu o klimi najbliže egzoplanete.

Preporučuje se: