Goldilocks için, yulaf lapası çok sıcak ve çok soğuk olmamalıydı ... tüm ihtiyaç duyduğu doğru sıcaklıktı.
Dünya benzeri bir gezegenin yaşamı veya çok hücreli yaşamı barındırması için kesinlikle sıcaklık önemlidir, ancak başka ne önemlidir? Ve bir exo-Dünya'nın sıcaklığını “doğru” yapan nedir?
Son zamanlarda yapılan bazı çalışmalar, bu soruları cevaplamanın şaşırtıcı derecede zor olabileceği ve bazı cevapların şaşırtıcı derecede meraklı olduğu sonucuna varmıştır.
Bir exo-Dünya'nın ekseninin eğimini, eğimini düşünün.
“Nadir Toprak” hipotezinde bu bir Goldilocks kriteri; eğim sabit tutulmadıkça (Ayımız gibi bir ay tarafından) ve “tam doğru” bir açıyla, iklimler çok hücreli yaşamın oluşması için çok çılgınca sallanacaktır: çok fazla kartopu Dünya (tüm kar ve buzla kaplı gelişmiş bir albedo etkisi) veya kaçak bir sera için çok fazla risk.
Columbia Üniversitesi'nden David Spiegel, eğiklik, kara / okyanus örtüsünün etkilerini araştıran kapsamlı bir dizi modelin sonuçlarını özetleyerek *, küçük okyanus fraksiyonları veya kutup kıtaları olan gezegenlerin çok şiddetli mevsimsel iklim değişiklikleri yaşayabileceğini buluyoruz. Dünya benzeri gezegenlerde dönme, "ancak bu gezegenlerin aynı zamanda Dünya benzeri gezegenlerden daha geniş bir yörünge yarıçapı aralığında mevsimsel ve bölgesel olarak yaşanabilir koşulları koruyabilmeleri." Ve gerçek sürpriz? "Sonuçlarımız, modellenen iklimlerin yüksek eğiklikteki dinamik kartopu geçişlerine biraz daha az eğilimli olduklarını gösteriyor." Başka bir deyişle, hemen hemen (Uranüs gibi) eğilmiş bir ekso-Dünya kartopu Dünya olaylarına maruz kalma olasılığımız Goldilocks, Earth!
Ultraviyole radyasyonu düşünün.
“Ultraviyole radyasyon yaşamın iki ucu keskin bir kılıçtır. Çok güçlü olursa, karasal biyolojik sistemler zarar görür. Ve eğer çok zayıfsa, birçok biyokimyasal bileşiğin sentezi devam edemez, ”diyor Çin'in Yunnan Gözlemevi'nden Jianpo Guo **“ 4.600 K'dan düşük etkili sıcaklıklara sahip konak yıldızlar için, ultraviyole yaşanabilir bölgeler yaşanabilir bölgelerden daha yakın . Etkin sıcaklıkları 7.137 K'dan yüksek olan ev sahibi yıldızlar için ultraviyole yaşanabilir bölgeler, yaşanabilir bölgelerden daha uzundur. ” Bu sonuç, ana dizi yıldızlarının çevresindeki habitat bölgeleri hakkında zaten bildiğimiz şeyi değiştirmez, ancak kırmızı sonrası dev yıldızların etrafındaki gezegenlerde yaşam olasılığını etkili bir şekilde dışlar (herhangi birinin kendi evlerine dönüp kırmızı dev yaşayabileceğini varsayarsak!)
Bulutların etkilerini düşünün.
Ana sıra yıldızlar için yaşanabilirlik bölgelerinin - bir egzo-dünyanın yörüngelerinin yarıçaplarının - ana dizi yıldızları için hesaplamaları genellikle bir gökbilimcinin cenneti - kalıcı açık gökyüzü (yani bulut yok). Ancak Dünya'nın bulutları var ve bulutların kesinlikle ortalama küresel sıcaklıklar üzerinde bir etkisi var! Alman ekibinin son çalışması, “Albedo etkisi sadece olay yıldız spektrumlarına zayıf bir şekilde bağlıdır, çünkü optik özellikler (özellikle saçılma albedo), olay yıldız radyasyonunun maksimum dalga boyu aralığında neredeyse sabit kalmaktadır. bulutların habitabilite üzerindeki etkileri sona eriyor (F, G, K ve M spektral sınıflarının ana dizi evlerine baktılar). Bu Gaia'nın Goldilocks'un arkadaşı olduğu anlaşılıyor; Bununla birlikte, “Üst düzey bulutun sera etkisi diğer yandan alt atmosfer sıcaklıklarına bağlıdır, bu da farklı türdeki merkezi yıldızların dolaylı bir sonucudur” diye ekliyor (bir ekso- Dünya'nın küresel sıcaklığı hem albedo hem de sera etkilerine bağlıdır). Yani eve götüren mesaj? “Atmosferlerinde Dünya benzeri bulutlara sahip gezegenler, açık gökyüzü atmosferine sahip gezegenlere kıyasla merkezi yıldıza daha yakın veya daha uzakta bulunabilir. Mesafe değişikliği bulutun türüne bağlıdır. Genel olarak, düşük seviyeli bulutlar albedo etkilerinden dolayı mesafenin azalmasına neden olurken, yüksek seviyeli bulutlar mesafenin artmasına neden olur. ”
“Tam doğru” sabitlemek zor.
* baş yazar; Princeton Üniversitesi'nden Kristen Manou ve Kolombiya Üniversitesi'nden Caleb Scharf ortak yazarlardır (“Yaşanabilir İklimler: Eğimin Etkisi”, Astrofizik Dergisi, Cilt 691, Sayı 1, s. 596-610 (2009); arXiv: 0807.4180 ön baskıdır )
** baş yazar; Yunnan Gözlemevinde de Fenghui Zhang, Xianfei Zhang ve Zhanwen Han, yardımcı yazarlardır (“Ev sahibi yıldızların etrafında yaşanabilir bölgeler ve UV yaşanabilir bölgeler”, Astrofizik ve Uzay Bilimi, Cilt 325, Sayı 1, s. 25- 30 (2010))
*** “Güneşdışı gezegenlerin atmosferindeki bulutlar. I. Çok katmanlı bulutların Dünya benzeri gezegenler için iklimsel etkileri ve yaşanabilir bölgeler için etkileri ”, Kitzmann ve diğerleri, Astronomi ve Astrofizik'te yayınlanmak üzere kabul edildi (2010); arXiv: 1002.2927 ön baskıdır.
