Şimdiye kadar keşfedilen binlerce ötegezegenden en yaygın olanı “süper-Dünyalar” – Dünya’dan daha büyük ama Neptün’den daha küçük dünyalar. Bu gezegenlerden bazıları, ana yıldızlarının yaşanabilir bölgeleri içinde bile yer alır; bu, koşulların yüzeylerinde sıvı su barındırmanın doğru olabileceği anlamına gelir.
Ama bu dev, kayalık olabilir mi? ötegezegenler aslında yaşam koşullarını sürdürmek? Yoksa hayat bizimki gibi daha küçük gezegenlerle mi sınırlı? Nihayetinde, yalnızca gelecekteki gözlemler bize kesin bir cevap verecektir. Ama bu arada, soru bize hayatın nerede bir yuva bulabileceğine dair anlayışımızın sınırlarını keşfetmek için mükemmel bir fırsat sunuyor.
İlişkili: Bir gezegeni gerçekten yaşanabilir kılan nedir? Varsayımlarımız yanlış olabilir
yaşanabilirliği tanımlama
İlk olarak, kendi güneş sistemimizdeki bazı vahşi dünyalar normal olarak kabul ettiğimizin çok ötesine geçtiğinden, “yaşanabilir” ile ne demek istediğimiz konusunda net olmalıyız. Sonuçta, bilinen başka hiçbir gezegen tam olarak benzemiyor Toprak.
Diğer küçük, güneş sistemimizdeki kayalık gezegenler ya çorak arazilerdir (Merkür ve Mars) veya kabus cehennem delikleri (Venüs). bu gaz devleri – derin, ezici atmosferleri ile – göz ardı edilir. Bununla birlikte, donmuş uydularından bazıları, sert kabuklarının altında zengin sıvı su lütufları sunar ve kendi arka bahçemizde yaşam için ikinci bir harika ev olabilirler. Ancak şimdilik tartışmamızı Dünya’ya benzeyen dünyalarla sınırlayacağız.
Bu, süper Dünyalar araştırmamızda, gezegenimize çok benzeyen ve hareket eden (ve umarız kokan) gezegenler bulmamız gerektiği anlamına gelir. Bu, sıcaklıkların doğru olduğundan emin olmak için bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde oturmanın yanı sıra nispeten kalın ama çok kalın olmayan atmosferlere sahip olmayı içerir. Bu gezegenlerin aynı zamanda, donmuş bir kabuğun altında kilitlenmemiş veya kaynayarak buhara dönüşmeyen yüzeylerinde sıvı suya sahip olmaları gerekir. Ve son olarak, sahip olmaları gerekir manyetik alano atmosferi ve sıvı suyu sürekli vahşi saldırıdan korumak için Güneş rüzgarı.
Elbette bir dünyanın gerçekten yaşama ev sahipliği yapması için olması gereken çok daha fazla kriter var. Ancak bu temel koşullar olmadan, yabancı bir dünyada bir şeylerin büyüme olasılığı oldukça düşüktür, bu nedenle başlamak için iyi bir yer.
Doğru boyutta gezegeni seçmek
Gökbilimciler genellikle bir süper Dünya’yı aşağıdakiler arasındaki herhangi bir gezegen olarak tanımlarlar. Dünya’nın boyutu ve 10 kat daha büyük. Gökbilimciler bundan daha büyük gezegenleri arama eğilimindedir. mini-Neptünlerancak görünüşte temiz olan bu ayrım, yaşanabilirliği belirlemek için önemli olan birçok nüansı gizler.
Açıkçası, Dünya’nın boyutuna daha yakın bir şeyin yaşanabilir olma şansı daha yüksek, çünkü muhtemelen Dünya’ya çok benziyor. Ve boyutuna daha yakın bir şey Neptün muhtemelen yaşam için bir dayanak bulmak için çok eğlenceli bir yer olmazdı, çünkü Neptün genel olarak o kadar da misafirperver değil, en azından yukarıdaki tanıma göre.
Gezegenler kütle olarak yükseldikçe, kayalık bir çekirdek, geliştirilmiş olması nedeniyle, kalın, gazlı bir atmosfere tutunma konusunda giderek daha iyi hale gelir. Yerçekimi. Sonunda, o kadar çok atmosfer olacak ki, gezegen kayalık bir dünyadan ziyade bir gaz devi olarak daha iyi tanımlanacaktı. Ne yazık ki, bu iki uç nokta arasında net bir ayrım çizgisine sahip değiliz ve süper Dünyalar bu boşluğu dolduruyor.
Yörüngenin de önemli olduğu yer burasıdır. Bir gezegen, büyüklüğü ne olursa olsun, ana yıldızına çok yakınsa, sadece kavrulur. Almak 55 cancri e, yaklaşık 55 ışıkyılı uzaklıkta kayalık bir süper Dünya. Dünya’nın sekiz katı kütleye sahiptir, ancak ana yıldızına o kadar yakındır ki, sadece bir erimiş kaya topudur.
Öte yandan, TOI 270c gezegeni, Dünya’nın kütlesinin yaklaşık yedi katı kadar daha küçüktür. Ama ana yıldızından o kadar uzakta ki, neredeyse tamamen gaz, bu da onu her şeyden çok bir mini-Neptün gibi yapıyor.
yarışmacılar
Nihayetinde, yaşanabilir bir süper Dünya’nın doğru yoğunluğa sahip olması gerekiyor, bu da çok kayalık veya çok gazlı olmadığını gösteriyor. O zaman bile, astronomların herhangi bir özel durum hakkında çok az bilgisi olduğundan, bu sadece bir tahmindir. ötegezegen.
Örneğin, 581c, sadece yaklaşık 20 ışıkyılı uzaklıkta olan. Bu ötegezegen, Dünya’nın kütlesinin yaklaşık 5.5 katıdır ve yıldızının yaşanabilir bölgesinde yer alır. Ancak gökbilimciler yarıçapını değil, yalnızca kütlesini biliyorlar, dolayısıyla gezegenin yoğunluğunu belirleyemiyorlar. Bu yörüngede ve bu kütlede, gezegen tipik bir kayalık dünya olabilir veya katı demirden yapılmış olabilir. Ya da küçük bir gaz dünyası olabilir, hatta elmastan yapılmış olabilir.
Herhangi bir ötegezegenin manyetik alanına gelince, bu tamamen bir spekülasyon meselesidir. Bilim adamları, Dünya’dan daha büyük gezegenlerin güçlü manyetik alanlara ev sahipliği yapmasının muhtemel olduğunu düşünüyor, ancak kesin olarak bilmek imkansız. Örneğin, Venüs ve Dünya kabaca aynı büyüklükteyken, yalnızca Dünya önemli bir manyetik alana sahiptir.
Belki yaşanabilir bir süper dünya için en iyi aday LHS 1140bbir yörüngede dönen kırmızı cüce yıldız Dünya’dan yaklaşık 49 ışıkyılı uzaklıkta. Gezegenimizden yaklaşık %60 daha geniş ama 6.48 kat daha büyük. Ana yıldızına son derece yakın bir yörüngede dolanır – yörünge periyodu sadece 25 gündür – ancak yıldız soğuk bir kırmızı cüce olduğundan, bu rahatça yaşanabilir bölge içindedir.
LHS 1140b’nin atmosferik modelleri, sıvı su okyanuslarıyla dolu bir dünyayı saran kalın bir atmosfer olasılığına izin verir. Sadece ayrıntılı gözlemler, belki de James Webb Uzay Teleskobu, bize gezegenin gerçekten yaşanabilir olup olmadığını kesin olarak söyleyecektir. Bu arada, muhtemelen yaşama ev sahipliği yapabilecek en büyük gezegen için mevcut hüküm süren şampiyon.
Paul M. Sutter astrofizikçi GÜNEŞ Stony Brook ve Flatiron Enstitüsü, “Bir Uzay Adamına Sor” ve “Uzay Radyosu,” ve ” yazarıUzayda Nasıl Ölülür.” adresinde bulunan “Bir Uzay Adamına Sor” podcast’ini dinleyerek daha fazla bilgi edinin. iTunes (yeni sekmede açılır) ve askaspaceman.com. Twitter’da #AskASpaceman’i kullanarak veya Paul’ü takip ederek kendi sorunuzu sorun @PaulMattSutter ve facebook.com/PaulMattSutter.
