FoodPro Preloader

Noen "Goldilocks" -planeter kan være for varmtblodede for livet


Denne kunstnerens inntrykk viser utsikt over overflaten av planeten Proxima b omkrets den røde dvergstjernen Proxima Centauri, nærmeste stjerne til solsystemet. Den doble stjernen Alpha Centauri AB vises også i bildet. Planeter som begynner å bli varme kan være varme, uansett hvor langt de ligger fra vertstjernene sine. En

Denne kunstnerens inntrykk viser utsikt over overflaten av planeten Proxima b omkrets den røde dvergstjernen Proxima Centauri, nærmeste stjerne til solsystemet. Den doble stjernen Alpha Centauri AB vises også i bildet.

Planeter som begynner å bli varme kan være varme, uansett hvor langt de ligger fra vertstjernene sine.

En ny studie tyder på at i motsetning til gjeldende visdom ikke stabiliserer en planets temperatur ikke alltid over tid, så varmblodige verdener kan ha det vanskelig å holde på flytende vann - selv om de bor i det tempererte området rundt stjernene sine kjent som "beboelig sone."

"Å være i beboelig sone er ikke tilstrekkelig til å forvente jordlignende planetarisk evolusjon, " forklarer forfatter Jun Korenaga, en geofysiker ved Yale University, Space.com. "Selv om du plasserer en planet med den jordlignende kjemiske sammensetningen - den riktige mengden vann, og så videre - det kan ikke utvikle seg jord-som om det startet for varmt eller for kaldt."

Svette av varmen

I de siste 60 årene har de fleste forskere antatt at planeter vanligvis settes opp på en "akkurat" indre temperatur.

For eksempel stiger varmen fra jordens kjerne gjennom mantelen og frigjøres gjennom skorpe, i en prosess kjent som mantelkonveksjon. Fordi mantelkonveksjonen øker etter hvert som indre temperaturer stiger, skal den utgitte varmen mer eller mindre likne varmen som produseres i en planetens hjerte, tanken er gått.

"Dette er relatert til hvordan varmblodige dyr senker kroppstemperaturen ved å svette, " sa Korenaga.

Ved å studere jordens mantel fant Korenaga imidlertid at en planet ikke nødvendigvis når dette punkt av likevekt. Da datasimulasjoner har forbedret siden ideen ble foreslått på 1960-tallet, har mer realistisk modellering av mantelkonveksjon avslørt problemer med den opprinnelige teorien.

"Mantle convection kunne selvregulere hvis den var laget av svært enkle materialer, som mais sirup, " sa Korenaga. Det er fordi enkle materialer vender seg raskere enn sine komplekse kolleger, slik at selvregulering.

"Men mantelen er laget av bergarter, som er svært kompliserte materialer, " la han til.

Ved å studere hvordan Jordens bergarter har deformert og hvordan mantelkonveksjon har skjedd tidligere, bestemte Korenaga at prosessen ikke er følsom overfor planets indre temperatur. Så utløpet av varme på overflaten - eller "svette" - trenger ikke nødvendigvis å balansere med varmen som genereres i sitt indre, sa Korenaga.

Denne tolkningen er imidlertid ikke nødvendigvis utbredt.

"Korenaga vedtar en ganske smal definisjon av" regulering ", men det er et interessant papir, " fortalte David Stevenson, planetforsker ved California Institute of Technology, som ikke var involvert i den nye studien, Space.com.

Den nye forskningen ble utgitt i forrige uke i tidsskriftet Science Advances.

Varmstart, varm overflate

Overflatetemperaturen på en planet har dype innvirkning på dens levetid. Hvis temperaturen klatrer for høyt, kan ikke flytende vann henge rundt, noe som gjør det til en utfordring for livet som vi kjenner det til å utvikle seg. Når en planet selvregulerer, kan temperaturen stabilisere seg, men hvis en verden hele tiden svetter av varme, kan overflaten komme for varmt for vann.

Detaljer om en planets formasjon og evolusjon bør derfor gi ledetråder om sin endelige temperatur, sa Korenaga. Han foreslo at materialet som bidro til å bygge planeten, sammen med eventuelle store asteroider eller kometpåvirkninger verden måtte ha opplevd, kunne bidra til å bestemme overflatetemperaturen.

"Jeg vil gjette at en planet med en varm start forblir varm, og omvendt, " sa han, selv om han varslet at planetenformasjonsprosessen fortsatt er dårlig forstått.

Men slike detaljer er sannsynligvis av liten betydning for å bestemme en planets potensielle beboelighet, sa Stevenson.

"Jorden får 5000 ganger mer energi fra solen enn fra innsiden, " sa Stevenson. "Fiddling rundt med det som er på innsiden, spiller liten rolle i overflatetemperaturen."

Ifølge Stevenson er habitabiliteten mer intimt knyttet til en planetens atmosfære, som han sa er forbundet med, men ikke nødvendigvis bestemt av, sitt interiør.

Men Korenaga påpekte at forskernes forståelse av hvordan en planets interiør påvirker atmosfæren, er basert på den langsiktige ideen om at planeter selvregulerer.

"Den dagens atmosfæriske sammensetningen gjenspeiler noen få milliarder år med geologiske aktiviteter, og vår nåværende forståelse av forholdet mellom atmosfæren og interiøret er avhengig av begrepet selvregulerende mantelkonveksjon, sier Korenaga. "Så vi må starte fra bunnen av for å etablere et ekte forhold mellom atmosfæren og den indre temperaturen."

Så en planets bolig i "beboelig sone" kan ikke være en tilstrekkelig indikator på en planets evne til å støtte livet, la han til; det må også ha en indre temperatur som er helt riktig.

"Selv med utgangspunkt i de samme kjemiske ingrediensene i begynnelsen, ville forskjellige innledende temperaturer føre til forskjellige atmosfæriske sammensetninger, og dermed føre til forskjellige beboelige soner, " sa Korenaga.

Det er imidlertid foreløpig ikke mulig å studere interiøret på eksoplanetene, la han til.

"Alt vi kan gjøre er å observere overflaten - atmosfæren - og gjett på sin indre tilstand, " sa Korenaga.

  • Alien Planet Quiz: Er du eksoplanet ekspert?
  • Den Strangest Alien Planets (Gallery)
  • 'Søk etter en annen jord' - hvor vi står og hvordan det begynte | video

Opphavsrett 2016 SPACE.com, et kjøpsselskap. Alle rettigheter reservert. Dette materialet kan ikke bli publisert, kringkastet, omskrevet eller omfordelt.

Inaktive øyeblikk blir til mange luftforurensende stoffer på skoleneForskjellige slag: Nye motorforurensninger med lavere forurensning kan redde liv og bekjempe klimaendring [lysbildefremvisning]Betal snavs: Slik setter du Tar Sands inn i olje [Slide Show]Leder av US Chemical Safety Board fraråderNASAs neste Mars Rover til Land på Huge Gale CraterJourneying til den gamle jorden og Quantum RealmNy teleskopstrategi kan løse Dark Matter MysteryNew York City kunne se 6-fots sjøstigning, tripling av varmebølger innen 2100