Disse 2 exoplaneter kan have sæsoner og stabilt klima

Kunstnerens koncept af Kepler-186f, den 1. af 2 studerede planeter, der nu antages at have sæsoner og et stabilt klima. Billede via NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle.

Vi hører undertiden udtrykket Jordlignende i beskrivelsen af ​​exoplaneter, der måske svarer til vores egen verden. Udtrykkene Jordlignende eller Jordanalog fremkalder visioner om fremmede oceaner og kontinenter, der vrimler af liv. Men hvor ligner Jorden kan sådanne fjerne verdener virkelig være? Vi ved stadig ikke svaret på det spørgsmål endnu, men en ny forskningsundersøgelse - annonceret af Georgia Institute of Technology den 28. juni 2018 - viser, at der virkelig kan være nogle fremmede verdener, der ligner Jorden med hensyn til deres sæsoner og stabile klimaer.

Undersøgelsen fokuserer på to kendte exoplaneter, den ene i samme størrelse som Jorden og den anden en superjord (større end Jorden, men mindre end gasgiganterne Uranus eller Neptune). Forskerne fandt bevis for, at begge planeter sandsynligvis har sæsoner og stabilt klima, ligesom Jorden gør. Kepler-186f er mindre end 10 procent større end Jorden, 500 lysår væk i stjernebilledet Cygnus the Swan. Det er en af ​​fem kendte planeter i det planetariske system og kredsløb i den beboelige zone, selvom dens værtsstjerne er en rød dværg. Kepler-62f er omkring 40 procent større end Jorden, 1.200 lysår væk i stjernebilledet Lyra Harpen.

Forskningsteamet, ledet af Georgia Tech-astronom Gongjie Li og kandidatstuderende Yutong Shan fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, brugte computersimuleringer til at bestemme den aksiale hældning af hver planet. Resultaterne indikerede, at de aksiale hældninger på begge planeter er stabile, ligesom Jordens, hvilket betyder, at planeterne ville opleve regelmæssige årstider og stabile klimaer. Det er gode nyheder med hensyn til hvor beboelige planeterne kan være, selvom der selvfølgelig også er andre faktorer, som f.eks. Vand, sammensætning, atmosfære osv.

Kepler-186f var den første jordstørrede eksoplanet, der blev opdaget i den beboelige zone af en anden stjerne. Billede via NASA.

Kunstnerens koncept af Kepler-62f, den 2. planet, der viser sig at have sæsoner og et stabilt klima. Billede via NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle.

Planeter med meget variabel aksial hældning, ligesom Mars, er mindre tilbøjelige til at have sådanne stabile miljøer. Mars 'aksiale hældning har været meget ustabil, svingende fra nul til 60 grader over milliarder af år, og menes at være en nøgleårsag til, at Mars mistede det meste af sit vand og forvandlede sig til den kolde, tørre ørkenverden, vi ser i dag.

Jordens aksiale hældning har været meget mere stabil og varierede fra 1, 1 til 24, 5 grader hvert 10.000 år eller deromkring. Ifølge Li:

Mars er i den beboelige zone i vores solsystem, men dens aksiale hældning har været meget ustabil - varierende fra nul til 60 grader. Denne ustabilitet bidrog sandsynligvis til forfaldet af den Martiske atmosfære og fordampningen af ​​overfladevand.

Mars er et godt eksempel på hvad der kan ske, når en planet ikke har en stabil aksial hældning. Et stabilt klima har været vigtigt for den fortsatte udvikling af livet på Jorden. Jordens aksiale variationer er stort set blevet holdt i skak af Jordens store måne, som Mars ikke har. Månen og Jorden interagerer stærkt gravitationsmæssigt med hinanden. Hvis Jorden ikke havde nogen måne, ville dens spinakse ville have en samme hastighed som svingningsbanen, hvilket kunne forårsage store variationer i den aksiale hældning. Som Li forklarede:

Det ser ud til, at begge eksoplaneter er meget forskellige fra Mars og Jorden, fordi de har en svagere forbindelse med deres søskendeplaneter. Vi ved ikke, om de besidder måner, men vores beregninger viser, at selv uden satellitter, ville spin-akserne for Kepler-186f og 62f have forblevet konstant over titusinder af år.

Udsigt over Mars fra Mars Orbiter Mission (Indien). Mars 'vilde aksiale ændringer forhindrede den i at have et langsigtet stabilt klima. Billede via ISRO.

Som det nu er, er både Kepler-186f og Kepler-62f kandidater til at have beboelige forhold på deres overflader, men der er stadig mere, vi har brug for at lære om dem. Massen, sammensætningen og densiteten af ​​Kepler-186f er stadig ukendt, afgørende faktorer for at hjælpe med at vurdere beboelsesevnen. Som Li bemærkede:

Vores undersøgelse er blandt de første til at undersøge klimastabilitet af eksoplaneter og tilføjer den voksende forståelse af disse potentielt beboelige nærliggende verdener.

Planeter med stabilt klima ville være mere tilbøjelige til at understøtte livet, i det mindste som vi kender det på Jorden. Hvad med planeter med stadigt skiftende klima? Shan er optimistisk med hensyn til selv disse verdener:

Jeg tror ikke, vi forstår nok om livets oprindelse til at udelukke muligheden for deres tilstedeværelse på planeter med uregelmæssige sæsoner. Selv på Jorden er livet bemærkelsesværdigt mangfoldigt og har vist en utrolig robusthed i ekstraordinært fjendtlige miljøer. Men en klimatisk stabil planet kan være et mere behageligt sted at starte.

Jordens aksiale hældning er forblevet ret stabil takket være stort set tilstedeværelsen af ​​vores store måne. Vores stabile, beboelige klima har gjort det muligt for livet at trives. Billede via NASA / NOAA / GSFC / Jason Major.

Et voksende antal af jordstørrelser og super-jorden-exoplaneter er blevet opdaget, herunder i beboelsesområderne for deres stjerner, skønt det er for tidligt at kalde nogen af ​​dem jordlignende endnu specifikt. Denne nye forskning viser, hvordan nogle skal have aksiale hældninger og klimaer, der er ideelle til at eksistere livet.

Bundlinjen: At finde andre jordlignende planeter er den hellige gral ved eksoplanetforskning. De nye fund, der viser stabile aksiale hældninger og sandsynligvis stabile klimaer på Kepler-186f og Kepler-62f, er et stort skridt i den retning. Der er stadig meget mere arbejde, der skal gøres, men videnskabsmænd nærmer sig nu en verden, der ligner vores - ikke kun beboelig, men måske endda vrimler af livet.

Kilde: Obliquity Variations of Habitable Zone Planets Kepler 62-f og Kepler 186-f

Via Georgia Tech News Center