در حال سیارات با اقیانوس مشترک در کهکشان ؟ این احتمال وجود دارد, ناسا, دانشمندان

چند سال پیش سیاره ای دانشمند Lynnae سریع شروع به تعجب که آیا هر یک از بیش از 4000 سیارات فراخورشیدی شناخته شده و یا فراتر از سیارات منظومه شمسی ما ممکن است شبیه برخی از آبکی قمر در اطراف مشتری و زحل. هر چند برخی از این قمر ندارد و اتمسفر و تحت پوشش در یخ آنها هنوز هم در میان اهداف بالا در ناسا جستجو برای زندگی فراتر از زمین است. قمر زحل انسلادوس و ماه اروپا مشتری که دانشمندان در طبقه بندی به عنوان "اقیانوس جهان," نمونه های خوبی هستند.

"Plumes از آب فوران از اروپا و انسلادوس بنابراین ما می توانیم بگویم این است که این بدن را زیرسطحی اقیانوس ها زیر یخ پوسته و آنها باید انرژی است که درایوهای plumes که دو مورد نیاز برای زندگی به عنوان ما آن را می دانم, می گوید:" سریع ناسا سیاره ای دانشمند است که دارای تخصص در آتشفشان و اقیانوس جهان. "بنابراین اگر ما در حال فکر کردن در مورد این مکان به عنوان احتمالا قابل سکونت شاید بزرگتر نسخه از آنها را در دیگر سیستمهای سیارهای قابل سکونت هستند بیش از حد."

سریع از پرواز فضایی گودارد ناسا در مرکز کمربند سبز مریلند تصمیم گرفت برای کشف اینکه آیا-فرضی -- وجود سیارات شبیه به اروپا و انسلادوس در کهکشان راه شیری است. و می تواند آنها را بیش از حد توان محیطی فعال به اندازه کافی به ساقه plumes خود را از طریق سطوح است که می تواند یک روز تشخیص داده شده توسط تلسکوپ.

از طریق تجزیه و تحلیل ریاضی از چند ده سیارات فراخورشیدی از جمله سیارات در نزدیکی TRAPPIST-1 سیستم سریع و همکاران او آموخته چیزی مهم: بیش از یک چهارم از سیارات فراخورشیدی آنها مطالعه می تواند اقیانوس جهان با اکثریت احتمالا پناه دادن به اقیانوس در زیر لایه های سطحی یخ شبیه به اروپا و انسلادوس. علاوه بر این بسیاری از این سیارات می تواند آزاد کردن انرژی بیش از اروپا و انسلادوس.

دانشمندان ممکن است یک روز قادر به تست سریع در پیش بینی اندازه گیری گرمای ساطع شده از یک exoplanet و یا با تشخیص آتشفشانی یا cryovolcanic (مایع یا بخار به جای سنگ مذاب) فوران در طول موج نور ساطع شده از مولکول ها در یک سیاره جو است. در حال حاضر دانشمندان نمی بینم بسیاری از سیارات فراخورشیدی در هر جزئیات. افسوس که آنها بیش از حد دور و بیش از حد غرق نور ستاره. اما با توجه به تنها اطلاعات در دسترس -- exoplanet اندازه توده و فاصله از ستاره های خود را -- دانشمندان مانند سریع و همکاران او می توانید مدل های ریاضی و درک ما از سیستم خورشیدی به سعی کنید تصور کنید در این شرایط است که می تواند در شکل گیری سیارات فراخورشیدی قابل زندگی به کرات یا نه.

در حالی که این فرض است که به این مدل های ریاضی در حال تحصیل حدس آنها می تواند به دانشمندان کمک کند محدود کردن لیست از قول سیارات فراخورشیدی برای جستجوی شرایط مطلوب برای زندگی به طوری که ناسا آینده James Webb Space Telescope یا دیگر ماموریت های فضایی می توانید دنبال کنید.

"ماموریت های آینده به دنبال نشانه هایی از زندگی فراتر از منظومه شمسی در حال تمرکز بر روی سیاره ماست که باید جهانی زیست کره که خیلی فراوان آن را تغییر شیمی از کل جو می گوید:" آکی Roberge یک NASA Goddard اخترفیزیکدان است که با همکاری سریع در این تجزیه و تحلیل. "اما در منظومه شمسی قمر یخی با اقیانوس که به دور از گرمای خورشید هنوز هم نشان داده اند که آنها از امکانات ما فکر می کنیم مورد نیاز برای زندگی است."

به دنبال ممکن است اقیانوس جهان, سریع تیم منتخب 53 سیارات فراخورشیدی با اندازه بسیاری شبیه به زمین هر چند آنها می تواند تا هشت برابر بیشتر از جرم است. دانشمندان فرض سیارات از این اندازه بیشتر جامد از گاز و در نتیجه احتمال بیشتری برای حمایت از مایع در آب و یا در زیر سطح خود. حداقل 30 بیشتر سیارات که مناسب این پارامترها کشف شده پس سریع و همکاران او شروع مطالعه خود را در سال 2017, اما آنها نمی شد از جمله در تحلیل منتشر شده در ژوئن 18 در مجله انتشارات انجمن نجوم اقیانوس آرام.

با خود به زمین اندازه سیارات شناسایی سریع و تیم او به دنبال تعیین چه مقدار انرژی هر یک می تواند به تولید و انتشار به عنوان گرما. این تیم در نظر گرفته شده دو منبع اصلی گرما. اولین radiogenic گرمای تولید شده در طول میلیاردها سال توسط آهسته واپاشی مواد رادیواکتیو در یک سیاره گوشته و پوسته. که میزان پوسیدگی بستگی دارد بر روی یک سیاره سن و جرم آن گوشته. دیگر دانشمندان در حال حاضر مشخص بود این روابط برای زمین-اندازه سیارات. بنابراین سریع و تیم او اعمال واپاشی به لیست خود را از 53 سیارات با فرض اینکه هر یک هم سن و سال خود را به عنوان ستاره آن گوشته طول می کشد تا همان نسبت از این سیاره به عنوان حجم زمین در گوشته می کند.

بعدی محققان محاسبه گرمای تولید شده توسط چیز دیگری: نیروی جزر و مدی است که انرژی تولید شده از گرانشی عمل کشیدن زمانی که یک شی مدار دیگر است. سیارات در کشیده یا بیضی مدار تغییر فاصله بین خود و ستاره های خود را به عنوان آنها در دایره آنها. این منجر به تغییرات در نیروی گرانشی بین دو جسم و باعث می شود که سیاره به کشش در نتیجه تولید گرما. در نهایت این گرما از دست داده است به فضا را از طریق سطح.

یک مسیر خروج گرما از طریق آتشفشان یا cryovolcanoes. یکی دیگر از مسیر است که از طریق tectonics است که در زمین شناسی فرایند مسئول جنبش بیرونیترین سنگی یا یخی لایه از یک سیاره یا ماه. راه هر کدام گرما مرخص است دانستن اینکه چه مقدار از آن را یک سیاره هل مهم است زیرا آن می تواند باعث شکستن و یا habitability.

مثلا بیش از حد فعالیت های آتشفشانی می تواند به نوبه خود قابل زندگی در جهان به مذاب کابوس. اما کمی بیش از حد فعالیت می تواند تعطیل انتشار گازها را تشکیل می دهند که یک فضای ترک سرد و خشک سطح. فقط مقدار مناسب پشتیبانی قابل زیستن, مرطوب, سیاره مانند زمین و یا احتمالا قابل زندگی مون مثل اروپا.

در دهه های آینده ناسا Europa Clipper را کشف سطحی و زیرسطحی از اروپا و ارائه بینش در مورد محیط زیست در زیر سطح. بیشتر دانشمندان می توانند یاد بگیرند که در مورد اروپا و دیگر برنامه به طور بالقوه قابل سکونت قمر منظومه شمسی ما بهتر از آنها قادر خواهید بود به درک مشابه جهان در اطراف دیگر ستاره ها-که فراوان ممکن است با توجه به امروز یافته است.

"آینده ماموریت را به ما فرصتی برای دیدن اینکه آیا اقیانوس قمر در منظومه شمسی ما می تواند حمایت از زندگی می گوید:" سریع است که یک تیم علمی عضو در هر دو گیر میشن و سنجاقک ماموریت به زحل قمر تیتان. "اگر ما پیدا کردن امضا شیمیایی از زندگی ما می توانید سعی کنید به دنبال علائم مشابه در interstellar فاصله است."

هنگامی که وب راه اندازی دانشمندان سعی خواهد کرد که برای شناسایی امضا شیمیایی در اتمسفر برخی از سیارات در TRAPPIST-1 سیستم است که 39 سال نوری در صورت فلکی دلو است. در سال 2017 ستاره شناسان اعلام کرد که این سیستم دارای هفت زمین-اندازه سیارات. برخی پیشنهاد کرده اند که برخی از این سیارات می تواند آبکی و سریع در برآورد حمایت از این ایده است. به گفته او تیم محاسبات TRAPPIST-1 e, f, g و h می تواند اقیانوس جهان که قرار دادن آنها را در میان 14 اقیانوس جهان دانشمندان شناسایی شده در این مطالعه است.

محققان پیش بینی کرد که این سیارات فراخورشیدی را اقیانوس ها با توجه به دمای سطح هر یک. این اطلاعات نشان داد مقدار ستارگان تابش هر سیاره نشان دهنده به فضا است. سریع تیم نیز به حساب زمان هر سیاره تراکم و مقدار برآورد شده از گرمایش داخلی تولید آن در مقایسه با زمین است.

"اگر ما می بینیم که یک سیاره با چگالی پایین تر از زمین که نشانه ای وجود دارد که ممکن است آب بیشتری وجود دارد و نه به اندازه سنگ و آهن" سریع می گوید. و اگر این سیاره درجه حرارت اجازه می دهد تا به صورت مایع آب تو اقیانوس جهان است.

"اما اگر یک سیاره دمای سطح کمتر از 32 درجه فارنهایت (0 درجه سانتیگراد) که در آن آب یخ زده" سریع می گوید: "سپس ما یک یخی اقیانوس جهان و تراکم برای کسانی که سیارات و حتی پایین تر است."

###

دیگر دانشمندان شرکت کننده در این تجزیه و تحلیل سریع و Roberge هستند امی بر Mlinar از موسسه علوم سیاره ای در توسان آریزونا و Matthew M. Hedman از دانشگاه آیداهو در مسکو.

توسط Lonnie Shekhtman
NASA Goddard Space Flight Center, Classic, Md.