Несколько лет назад, планетарный ученый Lynnae быстро начал задаваться вопросом ли любой из более чем 4000 известных экзопланет, или планет за пределами нашей Солнечной системы, может напоминать некоторые водянистые спутника вокруг Юпитера и Сатурна. Хотя некоторые из этих спутников не имеют атмосферы и покрыты льдом, они по-прежнему среди главных целей в поиске НАСА для жизни за пределами Земли. Спутник Сатурна Энцелада и Европы, спутника Юпитера, которые ученые классифицируют, как «мир океана» являются хорошими примерами.
«Струи воды извергаются из Европы и Энцелада, поэтому мы можем сказать, что эти органы имеют приповерхностных океанов под ледяной оболочки, и у них есть энергия, которая приводит в перья, который два требования к жизни, как мы ее знаем», — говорит Быстро, НАСА планетарный ученый, который специализируется на вулканизм и океан миров. «Поэтому, если мы думаем об этих местах, как, возможно, обитаемые, может быть, больше версий их в других планетных систем, пригодной для жизни тоже.»
Быстрая, из Центра космических полетов Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, решили изучить вопрос-гипотетически-есть планеты похожие на Европу и Энцелад в галактике Млечный Путь. И, может они, тоже, быть достаточно геологически активной снимать шлейфы через свою поверхность, что могло бы однажды быть обнаружены с помощью телескопов.
С помощью математического анализа нескольких десятков экзопланет, в том числе планет в близлежащих ТРАППИСТ-1 система, быстрая и ее коллеги узнали что-то существенное: более четверти экзопланеты, они изучали может быть океан миров, с большинством, возможно, укрывает океан под слоями поверхности льда, похожие на Европу и Энцелад. Кроме того, многие из этих планет может быть выпускать больше энергии, чем Европа и Энцелад.
Ученые могут в один прекрасный день быть в состоянии проверить прогнозы быстрым путем измерения тепла, излучаемого из экзопланета или путем обнаружения вулканической или cryovolcanic (жидкость или пар вместо лавы) извержение в длинах волн света, излучаемого молекулами в атмосфере планеты. Пока ученые не могут увидеть множество экзопланет в любую деталь. Увы, они слишком далеко и слишком заглушают свет своей звезды. Но если единственная доступная информация — экзопланеты размеров, массы и расстояния от их звезд-ученые как быстро и ее коллеги можете нажать математических моделей и наше понимание Солнечной системы, чтобы попытаться представить себе условия, которые могли бы формировать экзопланету в пригодной для жизни миры или нет.
В то время как предположения, которые идут в эти математические модели являются обоснованные предположения, они могут помочь ученым сузить список перспективных экзопланет искать условия, благоприятные для жизни, так что предстоящий НАСА космического телескопа Джеймса Вебба или других космических миссий могут следить за.
«Будущие миссии, чтобы искать признаки жизни за пределами Солнечной системы ориентированы на планетах, как наша, которые имеют глобальный биосферно, что это так много меняет химию всю атмосферу», — говорит Аки Роберж, в НАСА астрофизик, который сотрудничал с быстрого на этот анализ. «Но в Солнечной системы, ледяные спутники с океанами, которые находятся вдали от тепла солнца, все-таки показали, что они имеют характеристики мы думаем, что необходимо для жизни».
Искать возможных миров океан, команда быстрая, выбранных 53 экзопланет с размерами самой похожей на Землю, хотя они могли быть до восьми раз больше массы. Ученые предполагают планет такого размера являются более прочными, чем газообразный и, таким образом, более вероятно, чтобы поддерживать жидкую воду на или ниже их поверхности. По крайней мере, более 30 планет, которые подходят под эти параметры были обнаружены так быстро и ее коллеги начали свое исследование в 2017 году, но они не были включены в анализ, который был опубликован 18 июня в журнале, публикации астрономического общества Тихого океана.
С Земли планет размером определил, быстрая и ее команда пытались выяснить, сколько энергии каждый может создавать и выпускать в виде тепла. Команда рассмотрены два основных источника тепла. Первое, радиогенного тепла, генерируемого в течение миллиардов лет путем медленного распада радиоактивных материалов в Планете, мантии и коры. Что скорость распада зависит от возраст планеты и массы его мантии. Другие ученые уже определяли эти отношения на Земле-размер планет. Так, быстрая и ее команда применяется скорость распада в список из 53 планет, предполагая, что каждый из них такого же возраста, как его звезда и что его мантия занимает такую же часть от объема планеты, как мантия Земли делает.
Далее ученые рассчитали тепла от чего-то еще: приливная сила, которая генерируется энергия гравитационное притяжение, когда один объект орбиты другой. Планет протянул, или эллиптической, орбиты сместить дистанцию между собой и своей звезды, как они кружат их. Это приводит к изменениям в гравитационной силы между двумя объектами и заставляет планеты растянуть, тем самым генерируя тепло. В конце концов, тепло теряется через поверхность.
Один маршрут выхода тепла через вулканы или cryovolcanoes. Другой вариант-через тектонику, который представляет собой геологический процесс отвечает за движения внешней каменистой или ледяной слой планеты или Луны. В зависимости от того, каким образом тепло будет выписан, зная, сколько его планеты выталкивает важно, потому что это может сделать перерыв или обитаемости.
Например, слишком много вулканической активности может превратить обитаемый мир в расплавленный кошмар. Но слишком мало активности может выключить выделением газов, которые составляют атмосферу, оставляя за собой холодную, бесплодную поверхность. Только нужное количество поддерживает уживчивость, влажной планеты, подобной Земле, или, возможно, пригодные для жизни Луны, как Европа.
В ближайшие десятилетия Европа Clipper НАСА будет исследовать поверхность и недра Европы и получить представление об окружающей среде под поверхностью. Чем больше ученые могут узнать о Europa и других потенциально обитаемых лун нашей Солнечной системы, тем лучше они будут в состоянии разобраться в подобных миров вокруг других звезд, которых может быть много, по сегодняшним результатам.
«Предстоящие миссии дадут нам шанс увидеть ли океан лун в нашей Солнечной системе может быть жизнь», — говорит Быстро, кто это наука членом команды на миссии Clipper и миссии Стрекоза на спутник Сатурна Титан. «Если мы найдем химических следов жизни, то можете попробовать поискать схожие признаки на межзвездных расстояниях.»
Когда Уэбб запускает, ученые попытаются определить химические подписи в атмосферах некоторых планет в ТРАППИСТ-1 система, которая находится в 39 световых лет от нас в созвездии Водолея. В 2017 году астрономы объявили, что эта система имеет семь земных планет размером. Некоторые предположили, что некоторые из этих планет могут быть водянистыми, и оценок быстрая поддерживают эту идею. По расчетам ее команды, ТРАППИСТ-1 Е, F, G и h могут быть миры океана, который бы их среди 14 океанских миров ученых, выявленный в данном исследовании.
Исследователи предсказывали, что эти экзопланеты имеют океанов с учетом температуры поверхности каждого. Данная информация раскрывается на величину звездной радиации каждая планета отражает в космическое пространство. Команда быстрая и учитывали плотность каждой планеты и расчетная сумма внутренних систем отопления, он создает по сравнению с Землей.
«Если мы увидим, что плотность планеты ниже, чем на Земле, это признак того, что там может быть больше воды там и не столько рок, а железа,» быстро говорит. И если температура планеты позволяет жидкой воды, у вас есть Мировой океан.
«Но если температура поверхности планеты составляет менее 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию), где вода замерзла,» быстро говорит», то есть ледяной океан планеты, и плотностей для этих планет еще ниже.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!