Kuidas Maa kliimamudelid aitavad leida elamiskõlblikke planeete?

Sisukord:

Kuidas Maa kliimamudelid aitavad leida elamiskõlblikke planeete?
Kuidas Maa kliimamudelid aitavad leida elamiskõlblikke planeete?
Anonim

Viimase kahe aastakümne jooksul on inimkond avastanud väljaspool meie päikesesüsteemi rohkem kui neli tuhat eksoplaneeti. Mõned neist juba avastatud objektidest võivad elu toetada, teatab portaal phys.org. Et teha järeldusi selle kohta, millised planeedid võivad anda lootust inimkonnale tema igaveses püüdluses leida „vendi meeles”, loodi ainulaadne superarvuti NASA Discover, mis ennustab samaaegselt Maa tulevast kliimat. Niisiis, kuidas täpselt võivad maismaa kliimamudelid aidata tulnukate elu otsimisel?

Milline võiks olla eksoplaneetide kliima?

Nagu teate, on kõige lootustandvam planeet elamiskõlblikkuse teemal uurimiseks see, mis toetab korraga mitmeid vajalikke tingimusi. Seega peaks leitud maailm olema kivine, selle pinnal peaks olema vedel vesi, säilitama atmosfääri ja omama magnetvälja, mis kaitseks kohalikku elu kosmilise tuule eest. Hoolimata asjaolust, et kaasaegsed tehnoloogiad ei võimalda meil kaugete välismaalaste tähtede ümber tiirlevate eksoplaneetide üksikasjalikku uurimist ja kosmoseaparaadi teekond lähima tärni juurde võtaks 75 tuhat aastat, saavad teadlased nüüd hinnata kaugete maailmade kliimat planeedi põhjal, saada meie koduks on Maa.

Selline kaugete maailmade uurimise variant sai võimalikuks niinimetatud "transiidimeetodi" realiseerimiseks, mis aitab mitte ainult eksoplaneetide otsimisel, vaid ka nende kauguste analüüsimisel lähtetähtedeni, et hinnata planeetide poolt blokeeritud valguse protsenti. Sellised kaudsed andmed aitavad ekspertidel hinnata eksoplaneetide massi ja selle ligikaudseid kliimaomadusi. Kuid hoolimata sellest, kuidas me püüame võrrelda kaugest kosmosest leitud esemeid, on paljud neist Maast nii erinevad, et need näivad olevat kujutlusvõimest võetud. Seega pole enamikku NASA Kepleri kosmoseteleskoobi avastatud planeete meie päikesesüsteemis olemas.

Kõige sagedamini asuvad leitud eksoplaneetid Maa ja gaasilise Uraani vahel, mis on meie planeedist neli korda suurem. Lisaks asub valdav enamus potentsiaalselt elamiskõlblikke eksoplaneete hämarate tähtede - punaste kääbuste - läheduses, mis moodustavad meie galaktika valdava osa tähti. Punaste kääbuste või M -tähtede väiksuse tõttu peaksid planeedid paiknema oma erkpunasest tähest lühikese vahemaa kaugusel - lähemal kui Merkuur Päikesele. Selline ebamugav tõsiasi paneb teadlased vaidlema selliste maailmade elamiskõlblikkuse üle, sest on teada, et vaatamata oma väiksusele on punased kääbused väga kuumad, pritsides välja 500 korda rohkem kahjulikku ultraviolettkiirgust kui meie Päike. Ekspertide sõnul võib selline keskkond peaaegu koheselt aurustada kõik ookeanid, jätta ilma atmosfääri ja praadida igasuguse DNA punase kääbuse lähedal asuval planeedil.

Kliima Maale kõige lähemal eksoplaneedil

Maa kliimamudelid näitavad, et punased kääbused ümbritsevad kivised eksoplaneetid võivad olla elamiskõlblikud isegi kiirguse korral. Näiteks NASA meeskond simuleeris hiljuti võimalikke kliimatingimusi Proxima B -l, mis asub ka punase kääbustähe kõrval, et testida, kas on olemas soe ja niiske kliima, mis on orgaanilise elu jaoks nii oluline.

Image
Image

Proxima B on potentsiaalne kandidaat tulnukate elu avastamiseks

Proxima B tiirleb ümber tähe Proxima Centauri kolme tärni süsteemis, mis asub Päikesest vaid 4,2 valgusaasta kaugusel. Teadlased usuvad, et nende avastatud maailm on kivine, lähtudes planeedi hinnangulisest massist, mis on Maast vaid veidi suurem. Proxima Centauri peamine probleem on see, et see asub oma tähele 20 korda lähemal kui Maa Päikesele. Seega kulub eksoplaneedil tähe ümber revolutsiooni lõpuleviimiseks vaid 11,2 päeva. Selline ebamugav asukoht võib muuta Proxima Centauri B gravitatsiooniliselt blokeeritud maailmaks, mis sellisel planeedil elule head ei tõota.

NASA planeediteadlase Anthony del Genio meeskond suutis 1970. aastatel esmakordselt välja töötatud Maa kliimamudeli kaasajastada, et luua eelnimetatud NASA Discoveri superarvutil põhinev planeedisimulaator nimega ROCKE-3D. Ebatavalise katse tulemused näitasid, et kasvuhoonegaaside ja vee modelleerimine Proxima B atmosfääris võimaldab hinnata pilvede olemasolu eksoplaneedil, toimides analoogia alusel vihmavarjuga ja peegeldades algtähe kahjulikku kiirgust. Sellise nähtuse olemasolu võib alandada Proxima b päikeselise külje temperatuuri kuumalt soojale. Teised teadlased on avastanud, et Proxima võib moodustada nii massiivseid pilvi, et need pinnalt vaadates varjutavad kogu taeva.

Image
Image

Proxima Centauri pinda võivad varjata massiivsed pilved

Sarnane ebatavaline nähtus võib tekkida siis, kui planeet on gravitatsiooniliselt suletud ja pöörleb aeglaselt ümber oma telje. Jõud, mida inimkond tunneb Coriolise efektina, põhjustab konvektsiooni seal, kus täht soojendab atmosfääri. Lisaks võib atmosfääri ja võimaliku ookeani ringluse kombinatsioon planeedi pinnal viia sooja õhu selle võõra maailma ööküljele, mis omakorda kaitseb planeedi atmosfääri külmumise eest, isegi kui osa planeedist on ilma igasuguse valguseta.

Hoolimata asjaolust, et teadlastel puudub praegu võimalus oma teoreetilisi teadmisi testida, loodavad teadlased, et James Webbi kosmoseteleskoobi käivitamine aitab kinnitada või ümber lükata nende hüpoteesi lähima eksoplaneedi kliima kohta.

Soovitan: