|
Поиски жизни на экзопланетах с большим эксцентриситетом
|
|
|
|
Когда мы думаем о поиске жизни за пределами Земли, особенно на экзопланетах, мы сразу же хотим искать следующую Землю или Землю 2.0. Нам нужна экзопланета, которая вращается вокруг звезды в ее обитаемой зоне (HZ) с огромными океанами жидкой воды и большим количеством земли, чтобы ходить вокруг нее. На такой экзопланете наверняка есть жизнь, верно? Но что, если мы ищем не в том месте? Что, если мы найдем жизнь на экзопланетах, не обладающих вышеупомянутыми характеристиками, то есть на Земле 2.0?
|
|
|
|
Это связано с тем, что некоторые экзопланеты, как было замечено, вращаются вокруг своих родительских звезд по довольно шатким орбитам, известным как орбиты с большим эксцентриситетом, что означает некруговые орбиты. Эксцентриситет измеряется от 0 до 1, где 0 — идеально круглая орбита, а 1 — очень вытянутая орбита, длина орбиты которой намного превышает ширину. Это также означает, что экзопланета с большим эксцентриситетом перемещается в ГП и выходит из нее на протяжении всей своей орбиты, что в конечном итоге означает, что это может сулить или не сулить ничего хорошего для обнаружения жизни в этих мирах. Учитывая все обстоятельства, могут ли экзопланеты с большим эксцентриситетом потенциально содержать жизнь?
|
|
|
«Я, конечно, думаю, что это возможно», — сказал доктор Тайлер Робинсон, доцент кафедры астрономии и планетологии в Университете Северной Аризоны и эксперт по планетарным и экзопланетным атмосферам. «Однако, как и многие другие вещи, предполагаемая вероятность существования жизни будет зависеть от ключевых деталей. Насколько эксцентрична? Как быстро планета вращается в течение своего дневного и ночного цикла? Атмосфера и океаны обеспечивают некоторый буфер против явлений нагрева и охлаждения, но эта защита может начать разрушаться, если планета получает слишком много солнечной энергии».
|
|
|
|
В нашей собственной Солнечной системе все планеты имеют в основном круговые орбиты с эксцентриситетом, близким к 0, причем Земля имеет примерно 0,02, а Меркурий демонстрирует самый высокий эксцентриситет - 0,2. Хотя эксцентриситет не играет роли в определении пригодности планеты для жизни, он играет роль на галилеевых спутниках Юпитера: Ио, Европе, Ганимеде и Каллисто, причем первые два демонстрируют активную геологию, поскольку они постоянно тянутся и растягиваются спутниками Юпитера. огромная гравитация из-за их умеренной эксцентричности, а также тянущие друг друга. Поскольку мы не наблюдаем орбиты с большим эксцентриситетом в нашей собственной Солнечной системе, чему могут научить нас экзопланеты с большим эксцентриситетом в поиске жизни за пределами Земли?
|
|
|
|
«Исследование климата планет на орбитах с большим эксцентриситетом связано с пониманием устойчивости планетарного климата к резким изменениям энергии, получаемой в верхних слоях атмосферы», — сказал доктор Стивен Кейн, профессор планетарной астрофизики в Департамент наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Риверсайде. «Хотя орбиты планет в Солнечной системе в основном круговые, в других планетных системах есть много эксцентричных орбит. Если эти планеты смогут поддерживать пригодные для жизни условия хотя бы на большей части своих орбит, это может значительно расширить места, где есть жизнь. возможный."
|
|
|
|
Доктор Кейн интересуется несколькими экзопланетными системами с большим эксцентриситетом, говоря, что он «большой поклонник» системы Kepler-1649. Это связано с тем, что система обладает аналогом Земли и Венеры, которые, по его словам, можно использовать для прямого сравнения с нашей собственной солнечной системой, и он был ведущим автором исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal в 2021 году о Kepler-1649. Его также интересуют потенциально пригодные для жизни луны, вращающиеся вокруг экзопланет с большим эксцентриситетом, отмечая, что WASP-47c путешествует как внутри, так и за пределами ГП.
|
|
|
|
Где мы найдем жизнь за пределами Земли? Найдем ли мы его на Земле 2.0, экзопланете с большим эксцентриситетом или даже на одном из ее спутников? Экзопланетные системы уже продемонстрировали, что очень немногие солнечные системы отражают наши собственные, поэтому, поскольку поиски жизни за пределами Земли продолжаются лихорадочно, то же самое произойдет и с местами, где мы могли бы ее найти.
|
|
|
|
«Экзопланеты с большим эксцентриситетом могут научить нас важности цикла в происхождении жизни», — сказал доктор Робинсон. «Для нашей Земли некоторые предположили, что циклы были важны для происхождения жизни — суточные циклы нагрева и охлаждения, циклы волн на пляже или месячный цикл приливов. Может быть, тогда более экстремальный годовой цикл сезонов мог бы помочь зародить жизнь. А может быть, и нет».
|
|
|
|
Источник
|
