Yaşayan bir gezegenin tarifi nedir? Gökbilimciler emin değil - henüz Dünya'dan başka bir şey bulamadık.
Ancak bazı eğitimli tahminlerimiz var: Hayatın muhtemelen bir dünyayı net bir şekilde yakmadan güçlendirmek için suya, karbona ve yeterli ışığa ve ısıya ihtiyacı vardır. Yerçekimi çok yüksek olmamalı ve atmosfer de zarar görmezdi. Ancak yeni bir çalışma başka bir temel bileşen önermektedir: sadece doğru miktarlarda büyük asteroit ve kuyruklu yıldız etkileri.
Büyük bir nesne bir gezegene çarptığında, iki şey olur: Cambridge gökbilimcisi ve öncüsü Mark Wyatt, nesneden gelen materyal gezegenin kütlesine eklenir ve etki bölgesinin etrafındaki atmosferin bir kısmı uzaya fırlatılır. yeni makalenin yazarı. Gerçekten devasa etkilerde, Dünya'nın ayını oluşturan gibi, bir atmosfer de gezegenin uzak tarafından önyüklenir, bu da biraz daha kaybolur. Ancak bu, özenti olan bir ev dünyasının etkileri tamamen atlaması gerektiği anlamına gelmez. Bir gezegen yaşam için gerekli düşünülen koşulları geliştirecekse, bol miktarda büyük etkiyi emen orta sınıf bir gezegen kategorisine ait olmak en iyisidir - ancak atmosferlerini kaybetecek kadar çok değil.
Wyatt, Canlı Bilime, gezegenlerin yaşamı filizlendirmek için atmosferlerinde neredeyse "uçuculara" ihtiyaç duyduklarıdır. Uçucular, su ve karbondioksit gibi düşük sıcaklıklarda kaybolan kimyasallardır. Bildiğimiz tüm yaşam, kendisini temel bir kimyasal düzeyde sürdürmek için su ve karbona dayanıyor ve bilim adamları, bu kimyasalların özelliklerinin, yaşamın evrenin herhangi bir yerinde ortaya çıkması için onları gerekli kıldığına inanıyorlar.
Ancak tüm gezegenler gerekli uçucu konsantrasyonlarla başlamaz. Bir yıldızın ömrünün başlarında çok daha parlaktır. Ve bu ekstra parlaklık, yıldızın yaşanabilir bölgesi - çok sıcak olmayan, çok soğuk olmayan alan - olacak olan bölgedeki tüm gevşek tozu pişirecek kadar sıcak. Bu sıcak erken sıcaklıklar muhtemelen su ve diğer uçucuları tozdan uzaklaştırır ve sonunda yaşanabilir gezegenler haline gelir. Bu yüzden gezegenler oluştuktan ve yıldız soğuduktan sonra, bu kayalık kürelerin uçucularını güneş sisteminde başka bir yerden almaları gerekir. Başka bir deyişle, bir sürü büyük başıboş nesneyi parçalamak zorundalar.
Araştırmacılar, gezegenin atmosferini soyup sterilize etmeden uçucuları teslim etmek için en iyi adayların orta boy nesneler olduğunu buldular. Yazarlar, 60 fit genişliğinde (20 metre) 3,300 fit genişliğinde (1 kilometre) asteroitler ve kuyruklu yıldızların etkileri, uçucu maddelerin iletilmesinde çok etkilidir ve atmosfere çıkardıklarından daha fazla ekleme eğiliminde olduklarını buldu. Yaklaşık 1 ila 12 mil (2 ila 20 km) arasındaki daha büyük asteroitler, eklediklerinden daha fazla atmosfer soyma eğiliminde olacaktır.
Yazarlar, Dünya'nın ayını oluşturan gibi dev etkiler bu hikayeyi beklediğiniz kadar bozmaz. Bu tür olaylar oldukça nadirdir ve bir atmosferin kompozisyonunu değiştirebilirken, tamamen ortadan kaldırmazlar.
Bu makaledeki önemli derslerden biri, küçük "M sınıfı" yıldızların - en yaygın yıldız kategorisi, çıplak gözle görülemeyecek kadar loş, birçoğu kırmızı cüceler - muhtemelen yaşam için kötü adaylar olduğunu yazdı. Bu önemlidir, çünkü potansiyel olarak yaşanabilir bir çok dış gezegen bu tür yıldızların etrafında dönmüştür.
Wyatt, "M yıldızları için düşük parlaklıkları, yaşanabilir bölgenin yıldıza güneş gibi bir yıldızdan çok daha yakın olduğu anlamına gelir." Dedi.
Yeterli ışık elde etmek için, M sınıfı bir yıldızı çevreleyen Dünya benzeri bir gezegenin, Merkür'ün güneşimize olduğu kadar o yıldıza yakın olması gerekebilir.
Ve daha da kötüleşiyor. Küçük, düşük kütleli bir yıldızın hemen yanında, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar çok daha yüksek hızlarda uçuyor ve gezegenlere daha dramatik bir şekilde çarpıyor.
Wyatt, "Daha yüksek hızdaki etkiler, bir atmosferi soymada çok daha etkilidir." Dedi.
Bu M dünyalarında yaşam için kötü bir haber. Ve M-dünya yaşamını olası kılan tek faktör bu değil.
Üniversitesi'nde gezegen dışı atmosferlerde uzman olan Sarah Rugheimer, "M cücelerinin yörüngesindeki yaşanabilir gezegenlerin yıldız rüzgarlarından sıyırma ve gezegenlerin ev sahibi yıldızlarına çok daha yakın olmaları da dahil olmak üzere bir atmosfere sahip olmamalarının birkaç nedeni vardır." Dedi. Bu araştırmaya dahil olmayan Oxford.
Öyleyse M dünyalarında yaşam için bir umut var mı?
Diyerek şöyle devam etti: "Bence, nihayetinde, bu soruyu başladıktan hemen sonra gözlemsel olarak cevaplayacağız: M cücelerinin yörüngesindeki yaşanabilir gezegenlerin atmosferi var mı?" Dedi Rugheimer. "M cücelerinin etrafında dönen biraz daha sıcak ve daha büyük gezegenlerin kalın atmosferleri olduğunu biliyoruz. Ancak bu soru hala yaşanabilir gezegenler için kalıyor: Venüs yerine Dünya gibi bir şey yeterince ince bir atmosferde kalabilirler mi?"
Yazarlar makalede, sonuçlarının çoğunun belirsizliklere dayandığını vurgulamışlardır: Yaşam nerede oluşur? Dışarıdaki diğer yıldız sistemleri güneş sistemimize ne kadar benziyor?
Michigan Üniversitesi'nde bu araştırmada yer almayan gezegen oluşumu ve su konusunda uzman olan Edwin Bergin, bu yazının arkasındaki hesaplamalarda "önemli komplikasyonlar" olarak adlandırdığı şeyin yazarlar olduğu konusunda anlaştı.
“Ancak sundukları genel eğilimler oldukça ilginç ve önemli olabilir” dedi.
Dünya'nın daha kalın, azot açısından zengin bir atmosferle başladığını ancak etkilerinin çoğunu kaybettiğini öne süren kendi çalışmalarına dikkat çekti. Kuyruklu yıldızlardan ve asteroitlerden etkilenen modellerinde önerilen bu yeni makalenin yazarları, Dünya, Mars ve Venüs atmosferini şekillendirmiş olabilir.
Araştırmacılar, bu çalışmanın kendi güneş sistemimizi, özellikle de dev etkilerin rolünü nasıl açıklayabileceği hakkında daha fazla şey öğreneceklerini söyledi. Bu makale henüz hakemli bir dergide yayınlanmamıştır ve arXiv ön baskı sunucusunda mevcuttur.
