Pre Goldilocks musela byť ovsená kaša príliš horúca a príliš studená ... potrebovala správnu teplotu.
Pre planétu podobnú Zemi, ktorá skrýva život alebo viacbunkový život, je teplota určite dôležitá, ale čo iné je dôležité? A čo robí teplotu exo-Zemi „takou správnou“?
Niektoré nedávne štúdie dospeli k záveru, že zodpovedanie týchto otázok môže byť prekvapivo ťažké a že niektoré odpovede sú prekvapivo zvedavé.
Zoberme si sklon osi exo-Zeme, jej šikmosť.
V hypotéze „Rare Earth“ je toto kritérium podľa Goldilocksa; pokiaľ nie je náklon udržiavaný stabilný (na Mesiaci, ako je náš Mesiac) a pod „pravým“ uhlom, klíma sa bude hojne hojdať, aby sa vytvoril mnohobunkový život: príliš veľa zemegule snehu (celá planéta pokrytá snehom a ľadom s zvýšený účinok albedo) alebo príliš veľké riziko úniku skleníkových plynov.
„Zistili sme, že planéty s malými morskými frakciami alebo polárnymi kontinentmi môžu zažiť veľmi vážne sezónne klimatické výkyvy,“ píše David Spiegel z Kolumbijskej univerzity *, v ktorej sú zhrnuté výsledky rozsiahlej série modelov skúmajúcich účinky šikmosti, pokrytia zemou / oceánom a rotácia na planétach podobných Zemi, „ale že tieto planéty môžu tiež udržiavať sezónne a regionálne obývateľné podmienky na väčšom rozsahu orbitálnych polomerov ako viac planét podobných Zemi.“ A skutočné prekvapenie? "Naše výsledky naznačujú, že modelované podnebie sú o niečo menej náchylné na dynamické prechody snehovými guľami pri vysokej šikmosti." Inými slovami, exo-Zem naklonená takmer napravo (podobne ako Urán) môže mať menšiu pravdepodobnosť, že bude trpieť udalosťami snehovej gule na Zemi ako naše, Goldilocks, Zem!
Zvážte ultrafialové žiarenie.
„Ultrafialové žiarenie je dvojsečný meč k životu. Ak je príliš silný, pozemské biologické systémy sa poškodia. A ak je príliš slabá, syntéza mnohých biochemických zlúčenín nemôže ísť ďalej, “hovorí Jianpo Guo z čínskeho observatória Yunnan **„ Pre hostiteľské hviezdy s účinnou teplotou nižšou ako 4 600 K sú zóny obývajúce ultrafialové žiarenie bližšie ako obytné zóny. , V prípade hostiteľských hviezd s účinnou teplotou vyššou ako 7 137 K sú zóny obývajúce ultrafialové žiarenie ďalej ako obytné zóny. “ Tento výsledok nemení to, čo sme už vedeli o zónach obývateľnosti okolo hviezd hlavnej sekvencie, ale účinne vylučuje možnosť života na planétach okolo hviezd po červeno-obrovských hviezdach (za predpokladu, že by niekto mohol prežiť svoj domov, keď sa zmení na červeného obra!)
Zvážte účinky mrakov.
Výpočty zón obývateľnosti - polomerov obežných dráh exo-Zeme okolo jej domovskej hviezdy - pre hviezdy hlavnej sekvencie zvyčajne predpokladajú neba astronómov - trvalé jasné oblohy (t. J. Žiadne oblaky). Ale Zem má mraky a mraky majú určite vplyv na priemerné globálne teploty! „Albedo efekt je len slabo závislý od dopadajúceho hviezdneho spektra, pretože optické vlastnosti (najmä rozptylové albedo) zostávajú takmer konštantné v rozsahu vlnových dĺžok maxima dopadajúceho hviezdneho žiarenia,“ uvádza štúdia nemeckého tímu *** o účinky mrakov na obývateľnosť sa uzatvárajú (pozerali sa na hlavnú sekvenciu homeunov spektrálnych tried F, G, K a M). Znie to, že Gaia je Goldilocksova priateľka; „skleníkový efekt vysokoúrovňového oblaku na druhej strane však závisí od teplôt nižšej atmosféry, ktoré sú nepriamym dôsledkom rôznych typov stredných hviezd,“ uzatvára tím (nezabudnite, že Globálna teplota Zeme závisí od účinkov albeda aj skleníka). Takže správa o prevzatí? „Planéty s mrakmi podobnými Zemi v ich atmosfére môžu byť umiestnené bližšie k centrálnej hviezde alebo ďalej v porovnaní s planétami s atmosférou jasnej oblohy. Zmena vzdialenosti závisí od typu oblaku. Všeobecne povedané, oblaky nízkej úrovne vedú k zmenšeniu vzdialenosti kvôli ich albedo efektu, zatiaľ čo oblaky vysokej úrovne vedú k zväčšeniu vzdialenosti. “
„Správne“ je zložité pripnúť sa.
* hlavný autor; Spoluautormi sú Kristen Manou z Princetonskej univerzity a Caleb Scharf z Kolumbijskej univerzity („Obyvateľná klíma: vplyv šikmosti“, Astrofyzikálny časopis, zväzok 691, 1. vydanie, s. 596-610 (2009); arXiv: 0807.4180. )
** hlavný autor; Spoluautormi sú Fenghui Zhang, Xianfei Zhang a Zhanwen Han, všetci tiež na Yunnanskom observatóriu („Obytné zóny a zóny obývajúce UV žiarenie okolo hostiteľských hviezd“), Astrofyzika a vesmírna veda, zväzok 325, číslo 1, s. 25-. 30 (2010))
*** „Mraky v atmosfére extrasolárnych planét. I. Klimatické účinky viacvrstvových oblakov na planéty podobné Zemi a dôsledky pre obytné zóny “, Kitzmann a kol., Akceptovaný na uverejnenie v Astronomy & Astrophysics (2010); arXiv: 1002.2927 je predtlač.
