Αστροφυσική, Διάστημα

Έχουμε περισσότερες αποδείξεις ότι δύο εξωπλανήτες σαν τη Γη έχουν σταθερά κλίματα και εποχές

Written by Δ.Μ.

Δύο εξωπλανήτες που νομίζαμε ότι είναι παρόμοιοι με τη Γη, είναι παρόμοιοι τουλάχιστον στο κλίμα. Ο Kepler-186f είναι ο πρώτος προσδιορισμένος πλανήτης στο μέγεθος της Γης έξω από το ηλιακό μας σύστημα, που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι στην κατοικήσιμη ζώνη του. Αυτό σημαίνει ότι είναι σε σωστή απόσταση από το γονικό του αστέρι για να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια του. Ο δεύτερος είναι μία υπερ-Γαία, ο Kepler-62f.

Share

Δύο εξωπλανήτες που νομίζαμε ότι είναι παρόμοιοι με τη Γη, είναι παρόμοιοι τουλάχιστον στο κλίμα. Ο Kepler-186f είναι ο πρώτος προσδιορισμένος πλανήτης στο μέγεθος της Γης έξω από το ηλιακό μας σύστημα, που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι στην κατοικήσιμη ζώνη του. Αυτό σημαίνει ότι είναι σε σωστή απόσταση από το γονικό του αστέρι για να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια του. Ο δεύτερος είναι μία υπερ-Γαία, ο Kepler-62f.

Earth-Kepler186f-ComparisonGraphicΤο νέο μας σπίτι θα μπορούσε να είναι πιο κοντά από όσο νομίζουμε

Η μελέτη, η οποία εμφανίζεται στην Αστρονομική Εφημερίδα, χρησιμοποίησε προσομοιώσεις για να αναλύσει και να προσδιορίσει τη δυναμική περιστροφής του εξωπλανήτη.

Αυτές οι δυναμικές καθορίζουν κατά πόσο κλίνει από τον άξονά του ένας πλανήτης και πως η γωνία κλίσης εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου. Η αξονική κλίση ως γνωστόν συμβάλλει στις εποχές και το κλίμα, επειδή επηρεάζει την ποσότητα του φωτός του ήλιου χτυπά στην επιφάνεια του πλανήτη.

Οι ερευνητές προτείνουν ότι η αξονική κλίση του Kepler-186f είναι πολύ σταθερή, όπως της Γη, καθιστώντας έτσι πιθανό να έχει κανονικές εποχές και σταθερό κλίμα. Περαιτέρω, πιστεύουν ότι το ίδιο ισχύει και για τον Kepler-62f, έναν πλανήτη μεγέθους μεγαλύτερου από τη Γη, μία υπερ-Γαία που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι περίπου 1.200 έτη φωτός μακριά μας.

Kepler-186f

Ασταθής Άρης

Πόσο σημαντική είναι η αξονική κλίση για το κλίμα; Η μεγάλη μεταβλητότητα της αξονικής κλίσης θα μπορούσε να είναι ένας βασικός λόγος για τον οποίο ο Άρης μεταμορφώθηκε από ένα υδατώδες τοπίο πριν από δισεκατομμύρια χρόνια στη σημερινή άγονη έρημο, λένε οι ερευνητές.

«Ο Άρης βρίσκεται μεν στην κατοικήσιμη ζώνη του ηλιακού μας συστήματος, αλλά η αξονική του κλίση είναι πολύ ασταθής – κυμαίνεται από μηδέν έως 60 μοίρες», λέει ο Gongjie Li, επίκουρος καθηγητής φυσικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Γεωργίας.

«Αυτή η αστάθεια πιθανόν συνέβαλε στην αποσύνθεση της ατμόσφαιρας του Άρη και στην εξάτμιση των επιφανειακών υδάτων».

Για σύγκριση, η αξονική κλίση της Γης κυμαίνεται πολύ πιο ήπια – μεταξύ 22,1 και 24,5 μοίρες, πηγαίνοντας από το ένα άκρο προς το άλλο κάθε 10.000 περίπου χρόνια.

Η γωνία προσανατολισμού της τροχιάς ενός πλανήτη γύρω από το γονικό αστέρι του γίνεται όταν ταλαντεύεται μέσω βαρυτικής αλληλεπίδρασης με άλλους πλανήτες στο ίδιο σύστημα. Εάν η τροχιά ταλαντευόταν με την ίδια ταχύτητα όπως η μετατόπιση του άξονα περιστροφής του πλανήτη (παρόμοια με την κυκλική κίνηση που εκδηλώνεται από τον άξονα περιστροφής ενός γυροσκοπίου), τότε ο άξονας περιστροφής θα κυλούσε επίσης εμπρός και πίσω, και μερικές φορές δραματικά.

Ο Άρης και η Γη λοιπόν αλληλεπιδρούν έντονα μεταξύ τους, καθώς και με τον Ερμή και τη Αφροδίτη. Ως αποτέλεσμα, από μόνοι τους, οι άξονες περιστροφής τους θα προχωρούσαν με τον ίδιο ρυθμό με την τροχιακή ταλάντωση, η οποία μπορεί να προκαλέσει μεγάλες διακυμάνσεις στην αξονική κλίση τους.

Ποιά είναι η επίδραση της Σελήνης πάνω στη Γη;

Ευτυχώς, η Σελήνη διατηρεί τις διακυμάνσεις της Γης υπό έλεγχο. Το φεγγάρι αυξάνει τον ρυθμό προπόρευσης του άξονα περιστροφής του πλανήτη μας και τον κάνει να διαφέρει από τον ρυθμό των ταλαντώσεων. Ο Άρης, από την άλλη πλευρά, δεν διαθέτει αρκετά μεγάλο δορυφόρο για να σταθεροποιήσει την αξονική του κλίση.

Φαίνεται όμως ότι και οι δύο προαναφερθέντες εξωπλανήτες διαφέρουν πολύ από τον Άρη και τη Γη, επειδή έχουν ασθενέστερη σύνδεση με τους αδελφούς τους πλανήτες. Δεν γνωρίζουμε αν διαθέτουν φεγγάρια, αλλά οι υπολογισμοί των αστρονόμων δείχνουν ότι ακόμη και χωρίς δορυφόρους, οι άξονες περιστροφής των Kepler-186f και 62f θα παρέμεναν σταθεροί για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια».

Το Kepler-186f είναι λιγότερο από 10% μεγαλύτερο σε ακτίνα από τη Γη, αλλά η μάζα, η σύνθεση και η πυκνότητά του παραμένουν ένα μυστήριο. Περιστρέφεται  γύρω από το γονικό του αστέρι κάθε 130 ημέρες.

Σύμφωνα με τη NASA, η μεγαλύτερη φωτεινότητα αυτού του αστέρα όπως φαίνεται στον 186f, θα μοιάζει όσο φαίνεται ο ήλιος μας λίγο πριν το ηλιοβασίλεμα εδώ στη Γη. Το Kepler-186f βρίσκεται στον αστερισμό Κύκνος ως μέρος ενός συστήματος πέντε αστέρων.

Το Kepler-62f ήταν για αρκετό καιρό ο εξωπλανήτης που έμοιαζε αρκετά της Γης, έως ότου οι επιστήμονες παρατήρησαν το 186f το 2014. Είναι περίπου 40% μεγαλύτερο από τον πλανήτη μας και είναι πιθανόν ένας χερσαίος ή ωκεάνιος κόσμος.

Βρίσκεται στον αστερισμό Λύρα και είναι ο εξώτατος πλανήτης ανάμεσα σε πέντε εξωπλανήτες που περιστρέφονται γύρω από ένα αστέρι.

Αυτό δεν σημαίνει ότι είτε ο εξωπλανήτης έχει νερό, πόσο μάλλον ζωή. Αλλά και οι δύο εξωπλανήτες είναι σχετικά καλοί υποψήφιοι.

«Δεν νομίζω ότι καταλαβαίνουμε αρκετά για την προέλευση της ζωής για να αποκλείσουμε τη δυνατότητα παρουσίας τους σε πλανήτες με ακανόνιστες εποχές», λέει ο Li. «Ακόμα και στη Γη, η ζωή είναι εξαιρετικά διαφορετική και έχει δείξει απίστευτη ανθεκτικότητα σε εξαιρετικά εχθρικά περιβάλλοντα.

«Αλλά ένας κλιματικά σταθερός πλανήτης μπορεί να είναι ένα πιο άνετο μέρος για να ξεκινήσει η ζωή».

Πηγή

About the author

Δ.Μ.

Share