Goldilocks putrai bija jābūt ne pārāk karstai, ne pārāk aukstai… pareizā temperatūra bija viss, kas viņai vajadzīgs.
Zemei līdzīgai planētai, kurā dzīvo dzīvība, vai daudzšūnu dzīvībai, noteikti ir svarīga temperatūra, bet kas vēl ir svarīgi? Un kas padara eksozemes temperatūru “taisnīgu”?
Daži nesenie pētījumi ir secinājuši, ka atbildēt uz šiem jautājumiem var būt pārsteidzoši grūti un ka dažas no atbildēm ir pārsteidzoši ziņkārīgas.
Apsveriet ekso Zemes ass slīpumu, tā slīpumu.
Hipotēzes “Retās zemes” gadījumā tas ir Goldilocks kritērijs; ja vien slīpumu neuztur stabili (tādu mēness kā mūsu mēness) un “taisnā” leņķī, klimats svārstīsies pārāk mežonīgi, lai veidotos daudzšūnu dzīvība: pārāk daudz sniega pikas zemes (visa zemeslode ir pārklāta ar sniegu un ledu ar pastiprināts albedo efekts) vai pārāk liels bēgušas siltumnīcas risks.
"Mēs uzskatām, ka planētas ar nelielām okeāna frakcijām vai polārajiem kontinentiem var izjust ļoti smagas sezonālās klimatiskās atšķirības," raksta Kolumbijas universitātes Deivids Spīgels *, apkopojot plašu modeļu sēriju rezultātus, kas pēta slīpuma, zemes / okeāna pārklājuma un rotāciju uz Zemei līdzīgām planētām, "bet arī šīs planētas varētu uzturēt sezonālos un reģionālos apdzīvojuma apstākļus lielākā orbītas rādiusa diapazonā nekā vairāk Zemei līdzīgu planētu." Un patiess pārsteigums? "Mūsu rezultāti sniedz norādes, ka modelētais klimats ir nedaudz mazāk pakļauts dinamiskām sniega pikas pārejām ar lielu slīpumu." Citiem vārdiem sakot, ekso Zeme, kas ir noliekta gandrīz pa labi (līdzīgi kā Urāns), iespējams, mazāk slimo ar sniega bumbiņas Zemes notikumiem nekā mūsu, Goldilocks, Earth!
Apsveriet ultravioleto starojumu.
“Ultravioletais starojums ir dzīves abpusēji vērsts zobens. Ja tā ir pārāk spēcīga, tiks sabojātas sauszemes bioloģiskās sistēmas. Un, ja tas ir pārāk vājš, daudzu bioķīmisko savienojumu sintēze nevar notikt, ”saka Jianpo Guo no Ķīnas Yunnan observatorijas **“ Saimnieka zvaigznēm, kuru faktiskā temperatūra ir zemāka par 4600 K, ultravioletās zonas apdzīvojamās zonas atrodas tuvāk apdzīvojamām zonām. . Saimnieka zvaigznēm, kuru faktiskā temperatūra ir augstāka par 7137 K, ultravioletās apdzīvojamās zonas ir tālāk nekā apdzīvojamās zonas. ” Šis rezultāts nemaina to, ko mēs jau zinājām par apdzīvojamības zonām ap galvenajām secības zvaigznēm, bet tas faktiski izslēdz iespēju dzīvot uz planētām ap post-sarkanām milzu zvaigznēm (pieņemot, ka kāds varētu izdzīvot viņu mājās, kad kļūst sarkans gigants!)
Apsveriet mākoņu ietekmi.
Apdzīvojamības zonu - ekso Zemes orbītu rādiusu ap tās mājām - aprēķini galvenajām secības zvaigznēm parasti paredz astronomu debesis - pastāvīgas skaidras debesis (t.i., bez mākoņiem). Bet uz Zemes ir mākoņi, un mākoņi noteikti ietekmē vidējo globālo temperatūru! "Albedo efekts ir tikai vāji atkarīgs no krītošajiem zvaigžņu spektriem, jo optiskās īpašības (īpaši izkliedējošais albedo) gandrīz vienmēr ir nemainīgas krītošā zvaigžņu starojuma maksimālā viļņu garuma diapazonā," saka vācu komandas nesen veiktais pētījums *** par Secināta mākoņu ietekme uz apdzīvojamību (apskatīti F, G, K un M spektrālo klašu galvenie secības līmeņi). Tas izklausās pēc tā, ka Gaia ir Goldilocks draugs; tomēr “no otras puses, augsta līmeņa mākoņa siltumnīcas efekts ir atkarīgs no atmosfēras temperatūras, kas savukārt ir dažādu tipu centrālo zvaigžņu netiešas sekas,” secina komanda (atcerieties, ka eksotika Zemes globālā temperatūra ir atkarīga gan no albedo, gan siltumnīcas efektiem). Tātad, ziņojums par mājām? “Planētas ar Zemei līdzīgiem mākoņiem to atmosfērā var atrasties tuvāk centrālajai zvaigznei vai tālāk, salīdzinot ar planētām ar skaidru debesu atmosfēru. Attāluma izmaiņas ir atkarīgas no mākoņa veida. Kopumā zemā līmeņa mākoņi albedo efekta dēļ samazina attālumu, savukārt augsta līmeņa mākoņi palielina attālumu. ”
“Pareizi” ir grūti nospraust.
* galvenais autors; Prinstonas universitātes Kristen Manou un Kolumbijas universitātes Caleb Scharf ir līdzautori (“Habitable Climates: The Obliquity Influence of Obliquity”, Astrophysical Journal, 691. sējums, 1. izdevums, 596. – 610. Lpp. (2009); arXiv: 0807.4180. )
** galvenais autors; Fenghui Zhang, Xianfei Zhang un Zhanwen Han, visi arī Junnanas observatorijā, ir līdzautori (“Apdzīvojamās zonas un UV apdzīvojamās zonas ap vieszvaigznēm”, Astrofizika un kosmosa zinātne, 325. sējums, 1. numurs, 25. lpp.) 30 (2010))
*** “Mākoņi ekstrasolāru planētu atmosfērā. I. Daudzslāņu mākoņu klimatiskā ietekme uz Zemei līdzīgām planētām un ietekme uz apdzīvojamām zonām ”, Kitzmann et al., Pieņemts publicēšanai žurnālā Astronomy & Astrophysics (2010); arXiv: 1002.2927 ir pirmsdruka.
