Астрономия

Мушкилоти бастани мавҷи об дар робита бо сайёраҳои андозаи замин дар минтақаи қобили истиқомат дар атрофи Дворфҳои Сурх

Мушкилоти бастани мавҷи об дар робита бо сайёраҳои андозаи замин дар минтақаи қобили истиқомат дар атрофи Дворфҳои Сурх


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Оё сайёраҳои дугоник, ки дар атрофи якдигар давр мезананд, ҳалли бастани мавҷи сайёраҳои қобили истиқомат дар системаҳои карахши сурхро пешниҳод мекунанд? Ин як муодилаи ба осонӣ сохтан аст. Ман фибинг мекунам; Ман инро карда наметавонам. Ман умедвор будам, ки касе метавонад лаҳзае ба ман нишон диҳад.


Формулаи хеле содда мавҷуд аст, ки ба шумо нисфи вақтро бастааст

$$ T = C , frac {a ^ 6 R mu} {M_s M_p ^ 2} $$

  • $ a $ - меҳвари нимарён ё танҳо радиуси траекторияи даврашакли орбиталии сайёра ба метр
  • $ R $ - радиуси сайёра бо метр
  • $ M_s $ - массаи сайёра бо кг
  • $ M_p $ - сайёраи волидайн / массаи ситора дар кг
  • $ mu $ - устуворӣ, тақрибан $ 3 × 10 ^ {10} $ барои ашёи санглох ва $ 4 × 10 ^ 9 $ барои ашёи яхбаста.
  • $ C $ - префактор вобаста ба воҳидҳои истифодашуда. Дар Википедия онҳо $ C = 6 × 10 ^ {10} $ менависанд, агар вақт солҳо бошад, аммо ин рақам шояд хато бошад. (Ба муҳокима нигаред.)

Ҳалли масъалаи ҳамкории ситораи волидайн ва сайёраҳо душвор хоҳад буд. Умуман, агар нисфи вақти бастани мавҷи байни сайёраҳо хеле кӯтоҳтар бошад, сайёраҳо на ба ситора, балки ба ҳамдигар ғолиб мешаванд. Пас, мо мепурсем, ки оё

$$ frac {A ^ 6} {M_s ^ 3} ll frac {a ^ 6} {M_s M_p ^ 2} ;, $$

ки $ A $ меҳвари нимпайкараи мадори сайёраи дукарата мебошад. Барои сайёраи маъмулӣ дар минтақаи қобили истиқрори ситораи сурхча $ a $ = 9,000,000,000 м (0,06 AU), дар ҳоле ки масофаи сайёраи дукарата метавонад масалан $ A $ = 30,000,000 м бошад. $ M_s = 6 times 10 ^ {24} ; mathrm {kg} $ ва $ M_p = 2.9 times 10 ^ {29} ; mathrm {kg} $. Мо мегирем

$$ 2 cdot 10 ^ {- 41} ll 6.3 cdot 10 ^ {- 36} ;, $$

ки хеле қаноатманд аст ва сайёраҳо на ба ситораи волидайн, балки ба ҳамдигар қуфл мешаванд. Агар масофаи байни сайёраҳо $ A $ = 300,000,000 м мебуд, нобаробарӣ ҳосил мешуд

$$ 2 cdot 10 ^ {- 35} ll 6.3 cdot 10 ^ {- 36} ;, $$

ки қонеъ намешавад ва нерӯҳои мавҷи ситора эҳтимолан сайёраи дугонаро халалдор кунанд. (Сайёраҳо ҳатто дар соҳаи Хилл набуданд, ки тақрибан мадори устуворро медиҳад).

Пас, посух чунин аст: сайёраҳои дукарата хеле наздик метавонанд ба якдигар на ба ситораи волидайни сурх-луч, балки ба ҳам наздик шаванд, аммо онҳо бояд аз Замин ба Моҳ хеле наздиктар бошанд.


Мавҷудияти сайёраҳо дар системаҳои карлики сурх

Мургчаҳои сурх ситораҳои пайдарпайи дарозумр мебошанд, нисбат ба офтоб хунуктар (ва аз ин рӯ массаи камтар ва тобонтар). Мургчаҳои сурх дорои намудҳои спектралии K ё M мебошанд, ки дар он спектриҳои сардтари M молекулаҳои оддӣ, аз қабили TiO, VO ва H бартарӣ доранд2O. Дар диски Галактикаи мо, карликҳои KM хеле зиёданд, тақрибан 70% ситораҳо.

То ба наздикӣ ситораҳои ба офтоб монанд ба намудҳои спектралии F ва G барои сайёраҳо аз ҳама бодиққат месанҷиданд, зеро ҳеҷ як қисми хурд нест, зеро ин ситорагон ба таври худӣ равшантаранд ва телескопҳо ҳамеша ба фотонҳо ниёз доранд. Аммо бо таркиши ахири сайёра, ба вижа тавассути усули транзит, акнун бисёре аз карномҳои КМ тадқиқ карда шуданд ва бисёр системаҳои сайёра кашф карда шуданд. Аз кашфиётҳои усули транзитӣ истихроҷ карда, Роҳи Каҳкашон ҳадди аққал 1,1 сайёра барои як ситора & # 8211 аз чоряк триллион то ним триллион сайёра дорад. Тақрибан 10 миллиард нафари онҳо андозаи замин доранд ва дар минтақаи қобили истиқомат байни нуқтаҳои яхкунӣ ва ҷӯшидани об. Аксари онҳое,

Минтақаи қобили зист (HZ) як мафҳуми оддӣ аст, ки зуд зуд мураккаб мешавад. Биёед оддӣ шурӯъ кунем.

Барои таърифи минтақаи қобили истиқомат, мо масофаро аз ситорае меҷӯем, ки дар он ҳарорати сатҳи сайёра байни нуқтаҳои яхкунӣ ва ҷӯшидани об бошад (ба гумони шубҳаноке, ки оби моеъ барои ҳаёт муҳим аст). Барои пайдо кардани ҳарорати мувозинати сайёраи ҳаво, аввал мо қайд мекунем, ки мубодилаи ягонаи энергетикӣ тавассути радиатсия мебошад. Сайёра аз ҷиҳати ҷисмонӣ ба чизе даст намерасонад, аз ин рӯ на конвексия ва на интиқол механизмҳои дурусти интиқоли гармӣ мебошанд. Сайёра энергияро аз ситораи худ мегирад. Сайёра тавассути радиатсияи сиёҳи бадан энергияро ба фазо бармегардонад. Ҳарду раванд мувозинат мекунанд.

воридшавандаи энергия = барқи содиротӣ

Тавассути рамзҳо, энергияи воридшаванда ҷараёни нури ситора аст ва ба масоҳати буриши сайёраи (тахминан сферикӣ) зиёд карда мешавад. Энергияи баромади ин майдони сатҳӣ аз ҷараёни ҷисми сиёҳ аст.

Дар он ҳолат, танҳо ду тағирёбанда боқӣ мондааст: масофаи сайёраи ситора d ва дурахшиши ситора L. Ин равшанӣ дар навбати худ ба массаи ситора ва синну солаш, пеш аз ҳама, вобаста аст. Хушбахтона, ситора дар марҳилае, ки мо пайдарпаии асосӣ меномем, беш аз ду маротиба дурахшон намешавад, ки ин ҳам тӯлонитарин ва устувортарин қисми сафари зиндагии ситора аст.

Ва бо ин маълумотҳои ҷадвал, мо метавонем қитъаи масофаро нисбат ба дурахшони ситораҳо тартиб диҳем. Минтақаи қобили истиқомат дар доираи ин тахминҳои содда бо хокистарӣ нишон дода шудааст. Ба ситора наздиктар (ба чап) буғ аст. Дуртар аз ситора (ба рост) яхи оби сахт ҷойгир аст.

Барои ҳанут, дар расми дар боло овардашуда, ман якчанд мисоли системаҳои бисёр сайёраро илова мекунам. Ҳарфҳо бо тартиби кашф ҳастанд ва & # 8220a & # 8221 барои ситора ҳифз карда шудааст.

Аҳамият диҳед, ки барои системаи офтобӣ, Зӯҳра тибқи фарзияи мо дар HZ ҷойгир аст. Пас тахминҳои мо хато ҳастанд, зеро мо медонем, ки Зӯҳра як танӯри пухтаи сайёра аст.

Оё он абр аст? Агар мо дар Venera & # 8217s albedo, 0.76 гузорем, он HZ -ро ба радиусҳои хурдтар мекунад, ба самти муқобиле, ки мо бояд Зухраро пазем. Ин абр нест & # 8217s.

Он чизе ки мо тамоман ба назар нагирифтем, ин таъсири гармхона аст. Атмосфера ҳарорати сатҳро гармтар мекунад, дар ҳолати замин 30 дараҷа C ва дар Зӯҳра бештар аз 400 C. Он чизе ки мо аз ин меомӯзем, ин аст, ки мо бояд қабл аз тасмим гирифтан дар бораи он, ки сатҳи он тақрибан дар ҳарорати мувофиқи ҳаёт аст, донистани хосиятҳои сайёра. Агар сайёра аз ситораи худ хеле дур бошад ва аз ин рӯ хеле хунук бошад, мо ҳамеша метавонем онро бо партофтани фазои бештар ба он & # 8220fix & # 8221.

Самти дигар кор намекунад. Агар сайёра аз сабаби наздик будан ба ситораи худ хеле гарм бошад, он воқеан ғайриимкон мешавад. Ҳарорати баланди он атмосфераи онро бо тартиби кӯтоҳ (ба маънои камтар аз як миллиард сол) дур мекунад ва ба сайёраи сангии луч оварда мерасонад.

Дар бораи ба карликҳои КМ аз ҷумла. Тахминҳо дар бораи истиқомат чӣ гунаанд?

  • Ситораҳои массаашон кам дорои марҳилаҳои пайдарпайи пеш аз асос мебошанд, ки онҳо хеле равшан ва тадриҷан хира мешаванд. Вақти байни фазаи ташаккулёфтаи сайёра ва расидан ба пайдарпаии устувори дароз тӯл мекашад (барои 1 массаи офтоб ҳамагӣ 30 миллион сол, аммо барои ситораи массааш 0,2 офтоб бештар аз 1 миллиард сол). Ин маънои онро дорад, ки ба як сайёрае, ки дорои атмосфераи ғафс аст, лозим аст, то он гоҳ ки атмосфера дар пайдарпаии қаблӣ то ба сатҳи зиндагӣ пас аз миллиард сол канда шавад. Дар ин муддат сайёра барои истиқомат хеле гарм хоҳад буд.
  • Бастани мавҷи об Сайёраҳое, ки ба ситораҳои худ наздиканд, ба таносуби чархзании орбитаи 1: 1 мубаддал мешаванд, ки дар он як рӯ ҳамеша ба ситора ишора мекунад. Агар сайёраҳо уқёнусҳо доранд ё атмосфера, ин гардиши глобалиро ба амал меорад, ки дар он газҳои гарм дар нуқтаи зеризаминӣ васеъ ва боло мешаванд ва сипас ба тарафи шаб, ки он ҷо газҳо хунук мешаванд ва поён мефароянд, ҳаракат мекунанд. (c.f., Yang, Cowan, & amp Abbot 2013, ApJ 771, L45) Ин вазъият комилан аҷиб аст ва аз ҷиҳати таъсири он ба истиқомат ҳадди ақалл манфӣ аст.
  • Ситораҳо. Мардузаҳои М метавонанд сатҳи зиёди худро бо доғҳои ситора пӯшида бошанд, дар шакли шабеҳи обу ҳаво, ки метавонанд равшании онҳоро солҳо дар як вақт 40% коҳиш диҳанд. Барои сайёраҳои ба замин монанд, ки ларзиши шадиди иқлимро ба амал меорад.
  • Шӯълаҳо. Мардҳои М магнитӣ ҳастанд, ба монанди офтоб. Ин магнетизм тадриҷан дар тӯли миллиардҳо сол пажмурда мешавад, аммо то он даме, ки фаъолияти магнитӣ тақрибан ба офтоб баробар аст. Мисли хуршед, карахтҳои М ҳодисаҳои аланга доранд, ки таркишҳои рентгени сахти ултрабунафш ва нармро ба вуҷуд меоранд. Шӯълаҳо тақрибан бо қудрати офтоб мебошанд & # 8217, аммо Мардурҷҳои М дар маҷмӯъ 10000 маротиба хираанд, аз ин рӯ, ин тӯфонҳои радиатсионӣ аз ҷиҳати миқдори энержии дар сайёра ҷойгиршуда 10000 маротиба шадидтаранд. Инчунин, зиндагӣ бояд аз радиатсия ҳифз ё сахт карда шавад.
  • Ин қадар сайёраҳо! Ситораҳои KM он қадар зиёданд ва афзалиятнок (тақрибан) сайёраҳои андозаи заминро тавлид мекунанд, ки омор бешубҳа ба манфиати истиқрори карликҳои KM аст.
  • Моҳҳои калони сайёраҳои аз ин ҳам калонтар, вале ботартиб баста, сайёраро на бо ситора, балки бо сайёраи худ баста, ба ин васила давраҳои шабонаи шабонарӯзиро нигоҳ медоранд & # 8220.
  • Ситораҳои KM аз нигоҳи тобиши умумӣ муддати тӯлонӣ бениҳоят устуворанд (ва пас аз гузаштани ҷавонии пурзӯрашон ба тӯфон). Сайёрае, ки пас аз ташаккул ёфтанаш 2 миллиард ба ҳолати қобили зист мерасад, муддати дароз ин тавр хоҳад монд.
  • Бастани мавҷи об аз бисёр омилҳо вобаста аст ва шояд барои ҷаҳони санглох ба итмом нарасад. Масалан, Меркурий ба пайвасти чархзании орбита 3: 2 қарор гирифт, на пайвасти чархзании орбита 1: 1.

ETs, UFOs, Space

Ман эъломияҳои & # 8220Earth-Like & # 8221 сайёраҳоро қариб ҳар рӯз мебинам. Масъала дар он аст, ки онҳо ҳатто ба монанди Замин нестанд ва ба эҳтимоли зиёд қобили зиндагӣ нестанд. 70% ситораҳои мушоҳидашуда ситораҳои типи & # 8220M & # 8221 мебошанд, асосан карликҳои сурх. Бо усули ҷобаҷо ёфтани сайёраҳо дар атрофи зардчаҳои сурх андозаи заминро осонтар мекунад, зеро ситораи пасти массавӣ барои интиқол додани он миқдори муайяншаванда камтар масса мегирад. Дарёфт кардани сайёраҳои андозаи Замин бо усули транзит осонтар аст, агар мадор дар хати назари мо қарор гирад, зеро онҳо фоизи бештари рӯшноиро нисбат ба ситораи калонтар манъ мекунанд.

Ситораи мо ситораи навъи & # 8220G & # 8221 аст, ин маънои онро дорад, ки ин нисбат ба ин ситораҳои карахши сурх тақрибан 4 маротиба зиёдтар ва 1000 маротиба равшантар аст. Сайёраҳои андозаи заминро ёфтан душвортар аст дар атрофи ситораҳои навъи & # 8220G & # 8221, зеро массаи бештари ситора ҷунбишро, ки сайёраи андозаи Заминро ба вуҷуд овардааст, хурдтар ва фарқ карданро аз садо душвор мекунад. Ҳангоми муайян кардани усули транзит фоизи камтари нури ситорагон баста мешавад ва он камтар намоён мешавад.

Минтақаи истиқоматии сайёра ҳамчун масофа аз ситораи волидайни он муайян карда шудааст, ки дар он об метавонад дар ҳар се шакл, газ, моеъ ва сахт ҳамзамон вуҷуд дошта бошад. Ба назар чунин мерасад, ки оби моеъ як ҷузъи муҳими ҳаёт аст. Фаҳмост, ки минтақаи қобили истиқомат ба ситораи хурдтар наздиктар хоҳад буд. Пас, бисёре аз ин & # 8220Earth монанди & # 8221 сайёраҳо ин гардишҳои сурхро дар масофае давр мезананд, ки метавонанд солро вобаста ба ситора аз 4 рӯз то 30 рӯз созанд. Аммо Меркурий бо мадори 88 рӯзаш аз бастанашаванда дур нест, он барои ҳар 2 давр 3 маротиба чарх мезанад. Сайёраи камтар аз 30 рӯзаи мадори атрофи он & # 8217s ситораи волидайн қариб боварӣ дорад, ки ӯ ба тартиб дароварда шудааст.

Ҳудуди қуфл маҳдудияти минтақаи қобили истиқомат аст. Гарчанде ки дар терминатор диапазони ҳарорати мувофиқ мавҷуд бошад, он қисми сайёрае, ки офтоб нисфи ғуруб дорад, Ҳеҷ як оби моеъ ё сахт дар он ҷо намебуд, зеро об метавонад ба буғ табдил ёбад, онро ба тарафи торик мебурданд, ки дар он ҷо он ях мебандад ва то абад ях бастааст. Аз ин рӯ, фазои чунин сайёра мисли замини пухта бениҳоят хушк хоҳад буд. Пас, ин имконпазирро маҳдуд мекунад.

Масъалаи дигари ситораҳои ба таври муқаррарӣ басташуда дар бораи қобилияти истиқоматӣ он аст, ки сайёраҳо майдони магнитӣ мебошанд. Азбаски сайёра хеле сусттар чарх мезанад, аслан дар як гардиш дар як сол, аммо дар тӯли чанд рӯз, сайёра майдони магнитии хеле заифтарро ба вуҷуд меорад. Майдони магнитии сайёраи мо моро аз радиатсия дар шаклҳои алфа ва бета, инчунин протонҳои релятивистӣ муҳофизат мекунад, то ин зарраҳоро ба қутбҳои Замин тоб диҳад. Ҳангоми чархзании хеле суст майдони магнитӣ метавонад ба андозаи кофӣ қавӣ нашавад, то ин шаклҳои радиатсияро ба таври ҷиддӣ ғарқ кунанд. Инчунин Мецмонхонаҳои Сурх бо сулҳу осоиштагӣ ва тағирёбанда нисбат ба ситораи мо, алангаҳои шадидтар ва доғҳои ситора, радиатсияи шадиди офтоб маълуманд.

Дар сайёраи карахши сурх мумкин аст, ки шумо фазои хеле ғафсе дошта бошед, ки ҳарчанд сайёра он қадар баста бошад ҳам, гармиро тақсим мекард ва агар ин атмосфера ба андозаи кофӣ газҳои гулхонаӣ ба монанди диоксиди карбон ва метан дошта бошад, пас ин масофаро аз карахши сурх, ки қобили истиқомат аст ва метавонад онро аз доираи бастани мавҷи об баланд кунад.

Аммо бо ин сабабҳо, вақте ки ман дар бораи кашфи сайёра дар атрофи ситораи карахши сурх мешунавам, ду ба ҳаяҷон намеоям & # 8220.

Метавонад дар бораи як сайёраи & # 8220E атрофи ситораи навъи & # 8220K & # 8221 тахмин мезанад ва ин нисбат ба навъи & # 8220M & # 8221 ба назар мерасад. Аммо вақте ки ман дар бораи як сайёраи Замин дар атрофи як ситораи навъи & # 8220G & # 8221 ба монанди Офтоб, дар мадори шабеҳи Замин мешунавам, ман воқеан ба ҳаяҷон меоям. Ҳамин тавр ҳам мешавад, ки дар атрофи Tau Ceti ду ситораи Super Earth мавҷуданд, ки ситораи навъи & # 8220G & # 8221 ба монанди Офтоби мост. Он .78% массаи Офтоб ва каме сардтар, ҳарорати сатҳ тақрибан 5300k оятҳои 5600k барои Офтоби мост. Ва он аз Замин ҳамагӣ 12 соли нур аст. Ин метавонад як ҷои қобили пайдоиши нажоди бегона бошад.


Мушкилоти бастани мавҷи об дар робита бо сайёраҳои андозаи замин дар минтақаи қобили истиқомат дар атрофи Дворфҳои Сурх - Астрономия

То ба имрӯз, мо бо се ҷаҳони бегона эҳтимолан дар системаи офтобии худамон сарукор доштем. Дар системаи офтобии худамон будан, онҳо ҳама чизҳои муштараки як Офтоб доранд, масалан. Ҳоло вақти он расидааст, ки ба чизи воқеан фарқкунанда гузарем.

Чӣ тавре ки пештар ишора рафт, офтоби мо тақрибан 90% аз 100 миллиард ситораҳои галактикаи моро равшан мекунад. Пайдарпаии асосии ситораҳои навъи G, ба монанди ситораҳои мо, (аксар вақт онҳоро "галстуки зард" меноманд) тақрибан 7 миллиарди ин 100 миллиард ситораро ташкил медиҳанд. 3 миллиарди онҳо аз Офтоби мо гармтар ва равшантаранд, 90 миллиарди дигарашон хунуктар ва хиратаранд. Ҳамин тавр, дар ҷустуҷӯи ҳаёт берун аз системаи офтобии мо, муайян кардани қобилияти мутлақи ситораҳои сардтар ва хира ба назар ҷои хубе барои оғоз аст.

Тасвири бениҳоят мувофиқ дар тарафи рост (хушмуомилагии рассоми NASA ҳа, "рассоми NASA" интихоби қобили касб аст) нишон медиҳад Системаи сайёравии Кеплер-16, ки онро ҷанкайҳои фантастикӣ низ системаи "Tatooine" номидаанд, зеро он аввалин сайёраи маълумро, ки воқеан ду офтоб дорад, ҷойгир мекунад. Ситораи дурахшон як карлики афлесун ё ситораи пайдарпаии асосии класси К мебошад. Он назар ба офтоби худамон (ё офтобе, ки ба замин эҳтимолан ба Кеплер-22b монанд аст) ба таври назаррас хурдтар ва хунуктар аст, аммо ба ҳар ҳол хеле гармтар ва равшантар аз синфи хурдтари М-и сурхчаи сурх, ки дар пеши он гузашта истодааст, дида мешавад.

Сайёра Кеплер-16б, ки бо номи Tatooine низ маъруф аст, дар расм ҳамчун нуқтаи торик нишон дода шудааст. Ин тақрибан ба андозаи Сатурн аст.

Ва ин бояд ба шумо каме тасаввуроте дар бораи навъи ситорае диҳад, ки мо дар ин ҷо сухан меронем. Ситораҳое, ки аз Офтоби худамон то ҳадде сардтаранд ва то ба бузургтарин гази азимҷусса калонтаранд & баъзеҳо мақоми эҳтимолии Юпитерро ҳамчун "карлики қаҳваранг", тӯбе аз гази кофӣ барои тавлиди энергияи назаррас тавассути майдони магнитии худ, аммо на он қадар калон, баҳс карданд. барои афрӯхтани синтези ҳастаӣ кифоя аст. Мардонҳои сурхи синфи М қадами навбатӣ аз як карлики қаҳваранг ҳастанд, ки онҳо метавонанд хеле хурд бошанд, то диаметри Юпитер танҳо ду маротиба зиёдтар бошад.

Ҷолиби диққат аст, ки Кеплер 16-б дар атрофи канори берунии минтақаи қобили зист ситораи волидайни сурхии худро дар атрофи худ давр мезанад ва ин нишон медиҳад, ки сайёраҳо метавонанд ҳам дар минтақаи қобили истиқрори як сурхчаи сурх ва ҳам дар системаи ситораи дуӣ ҳамзамон вуҷуд дошта бошанд. Ин як намуди хунук аст. Аммо мутаассифона, Kepler 16-b, ки дорои массаи Сатурн мебошад, эҳтимолан як азими газ аст ва эҳтимолан аз сабаби тамоми чизи "канори берунии минтақаи қобили истиқомат" ҳарорати зери хунукӣ варзиш мекунад.

Ҳоло, дар бораи масъалаи қобили истифода будани ситораҳои синфи K ва ситораҳои синфи M дар маҷмӯъ. Чӣ гуна зиндагӣ дар сайёра дар минтақаи қобили истиқрори чунин ситора аз зиндагии мо фарқ мекунад?

Фарқи асосии байни ин ситорагон ва офтоби мо, бешубҳа, он аст, ки онҳо хурдтар ва хунуктаранд. Ин маънои онро дорад, ки сайёраҳо бояд дар минтақаи зисти обии моеъи худ наздиктар гардиш кунанд.

Мургчаҳои норинҷии класси К, ба ҳисоби миёна, тақрибан 90% массаи офтоб ва 40% тобиши он мебошанд. Ин маънои онро дорад, ки дар ҳоле, ки минтақаи қобили истиқомат ба таври назаррас наздиктар хоҳад буд, он ба ҷое дар байни мадорҳои Зуҳра ва Меркурий дар атрофи ситораи худамон меафтад, ки он барои "бастани мавҷи об", ки метавонад ҳар гуна таъсироти бетартибӣ дошта бошад, он қадар наздик набошад. .

Дар натиҷаи салқин, офтоб дар чунин сайёра на танҳо норанҷӣ ба назар мерасид, балки дар осмон азим ба назар мерасид. Худи осмон эҳтимолан аква хоҳад буд, то парокандагии Ролейро, ки осмони кабуди моро медиҳад, ба сайёраи атмосфераи кофӣ татбиқ кунад, аммо ситораҳои сардтар нури кабуди ба таври бениҳоят камтар тавлид мекунанд, аз ин рӯ сабз ҳамчун кӯтоҳтарин мавҷи мавҷуда дар фаровонӣ интихоб карда мешавад.

Мардони сурхи класси М масъалаи дигар аст. Чунин мешуморанд, ки инҳо тақрибан 75% тамоми ситораҳои галактикаи моро ташкил медиҳанд (ситораҳои типи офтобии G ба 7% ситораҳои навъи миёнаи хунук 15% мебошанд), аз ин рӯ хуб мебуд, ки онҳо зиндагӣ кунанд. Аммо монеаҳо ҷолибанд. Мургчаҳои сурх тақрибан 40% ба андозаи офтоби мо ҳастанд, аммо онҳо танҳо 4% -и гармӣ ва рӯшноии онро медиҳанд (муқоисаи андозаи сайёраҳо дар зер аз ҷониби NASA, JPL / Caltech, 84user ва Paul Stanifer). Ин маънои онро дорад, ки сайёра барои дар минтақаи қобили истиқомат қарор доштанаш бояд он қадар наздик давр занад, то ба дараҷае баста шавад. Ин хеле часпанда мешавад.

"Бастани мавҷи об" ин аст он чизе ки Моҳи мо бо Замин аст. Ин аст, ки чаро мо ҳеҷ гоҳ тарафи торики Моҳро намебинем, ба ҷои чархзанӣ ва даврони шабонарӯзӣ, ҳамон тараф ҳамеша ба сӯи мо ишора мекунад ва ҳамон тараф ҳамеша ишора мекунад. Меркурий хеле наздик аст, ки бо Офтоби худамон чунин ҳолат рӯй диҳад ва "даври рӯз / шаб" дошта бошад, аммо "рӯз" дар Меркурий назар ба сол каме кӯтоҳтар аст. Он ба зудӣ гардиш намекунад.

Сайёрае, ки дар минтақаи қобили истиқомат дар атрофи як карахши сурх мавҷуд аст, метавонад схемаи пурраи бастани мавҷи ҷаззоб ба монанди Моҳи мо, ё қисман ба монанди Меркурий дошта бошад. Дар ҳар сурат, баъзе масъалаҳои аён ҳастанд. Ҷониби "рӯз" бениҳоят гарм хоҳад шуд, дар ҳоле ки тарафи "шаб" метавонад дар яхбандии амиқи абадӣ қарор гирад. Аз ин сабаб, олимон пештар чунин мепиндоштанд, ки сайёраҳое, ки дар гирди канораҳои сурх давр мезананд, барои зиндагӣ ғайри қобили зиндагӣ хоҳанд буд. Агар атмосфера аз гармӣ ё сардии шадиди як тараф комилан ях накунад ё напазад, танҳо як "банди шафақ" -и байни минтақаҳои рӯзона ва шаб метавонад оби моеъро дастгирӣ кунад.

Моделҳои охирин ин идеяро зери шубҳа мегузоранд. Тадқиқотҳои охирини Роберт Хаберле ва Маноҷ Ҷошӣ аз Маркази тадқиқотии Амес ва # 8217s нишон доданд, ки сайёрае, ки ҳамагӣ 10% атмосфераи Заминро дорад, метавонад гармиро ба тарафи торики худ тақсим кунад. Фарқияти шадиди ҳарорат дар байни ҳаво ва об дар рӯз ва паҳлӯҳои шаби сайёра ҷараёнҳои қавии конвексияро ба вуҷуд меорад, ки сайёраи ба ҳам басташуда баста аст, метавонад воқеан шадиди назариявӣ барои тафовути ҳарорат бошад, ки бодҳоро ба вуҷуд меорад. Ин шамол мебуд.

Инчунин эҳтимолан борони зиёд меборид. Бо гармии шадиди ҳаво ва об дар рӯзҳои сайёра, ҳам ҳаво ва ҳам абрҳои оби бухоршуда ба тарафи хунуктари шаб хеле зуд содир карда мешуданд. Ва, чунон ки дар Замин, зуд хунук шудани ҳавои тар ва ҳаво боиси тӯфонҳо мегардад. Калон. Баъзе моделҳо (ба монанди лоиҳаи Aurelia) тӯфони доимӣ доранд, ки дар болои қуллаи гармидиҳандаи рӯз дар болои уқёнусҳо рух медиҳанд, дар ҳоле ки борони шадид дар авҷи шаби хунукшуда ба амал меояд.

Ин сайёраҳо дар мадори гардиши сурхча ба мисли ҷои хеле дӯстона наменамоянд. Онҳо албатта ба тарзи ҳаёти инсон ё технология нестанд. Аммо дар бораи ҳаёт дар маҷмӯъ чӣ гуфтан мумкин аст. Оё тӯфон ба эволютсияи ҳаёти бактерияҳо душман аст? Оё шаклҳои ҳаёт, ки ҳеҷ гоҳ чизи дигареро намедонистанд, метавонанд ба чунин шароит ба осонӣ мутобиқ шаванд?

Тавре ки дар ҳама саволҳои марбут ба пайдоиши ҳаёт, посух ба ин равшан нест. Аз як тараф, раъду барқ ​​метавонад як бозигари калидӣ дар катализатсияи реаксияҳои ибтидоии химияи органикӣ бошад, бинобар ин раъду барқ ​​доимӣ метавонад як чизи хуб бошад. Аз тарафи дигар, шамолҳо ва мавҷҳои шадиди доимӣ (тасаввурнашаванда, ғайримунтазира) метавонанд як хӯроки химиявиро барои ташаккули сохторҳои калон хеле ноором созанд.

Олимоне, ки тарроҳии моделиронии Аурелияро таҳия кардаанд, пешниҳод карданд, ки зиндагӣ метавонад дар гӯшаву канорҳои сарзамини сайёра ва уқёнусҳо рушд кунад. Масалан, ғорҳо ва вентилятсияҳои чуқури баҳри гидротермӣ фаровонӣ аз оби гарм ва эҳтимолан дорои биохимия мебошанд. Онҳо инчунин аз зарбаҳои шадиди ҳаво ва об дар сайёра муҳофизат карда мешуданд. Пас, оё зиндагӣ дар яке аз ин танзимот таҳаввул ёфта, ба берун паҳн шуда, мувофиқи мувофиқи он мутобиқ шудан мумкин аст?

Мо аниқ намедонем, ки оё зиндагӣ дар сайёраҳое, ки дар гирди канораҳои сурхча пайдо мешаванд, ба вуҷуд омада метавонад. Ва мо намедонем, то даме ки на ҳаёт пайдо кунем, на сайри сайёраҳои беҷонро дар атрофи ин ситораҳои хурд. Пас, мо намедонем, ки оё зиндагӣ метавонад тақрибан 75% ситораҳои галактикаи мо вуҷуд дошта бошад.

Аммо коэффитсиент барои карликҳои норинҷии класси К, ки нисбат ба офтоби худамон ду маротиба зиёдтаранд, хуб ба назар мерасанд. Дар байни ситораҳои пайдарпайи асосӣ ба классикии G ва ситораҳои дараҷаи сардтари K, мо метавонем тахмин кунем, ки тақрибан 22 миллиард ситора дар галактикаи мо як минтақаи назарраси истиқоматӣ доранд, ки дар он сайёраҳои ҳаётбахш мавҷуданд. (Аниматсияи дилфиреби Tatooine / Kepler 16-b & # 8217s of orbitital pattern by Silver Spoon сайёраи андозаи Сатурн Kepler 16-b арғувонранг аст.)

Агар мо он чизеро, ки аз таҳқиқоти спектрологии ситорагон медонем, ба кор барем, тақрибан 15% ситораҳо эҳтимолан сайёраҳо доранд (унсурҳои вазнине, ки сайёраҳоро ташкил медиҳанд, гӯё дар спектри онҳо гум шудаанд ва ин маънои онро дорад, ки онҳо дар ҷои дигар ба анҷом расидаанд). Ин 3,3 миллиард ситораҳои эҳтимолан қобили истиқоматро дар Роҳи Каҳкашон месозад, ки эҳтимол сайёраҳо доранд.


Ситораҳои сурхи хира, ки ба офтоб монанд нестанд, метавонанд умеди беҳтарини мо барои ёфтани ғарибон бошанд

Гурӯҳи даҳҳо ситорашиносон далелҳои дар атрофи ситораи наздиктарин ба офтоб пинҳон шудани як ҷаҳони хурд, санглох ва эҳтимолан обиро ёфтанд.

Сайёра бо номи Proxima b аз Замин каме бузургтар аст. Он инчунин дар дохили як минтақаи зист ба монанди Голдилокс, дар атрофи ситораи худ, Proxima Centauri чарх мезанад.

Абел Мендес, як астробиологи Донишгоҳи Пуэрто-Рикои Аресибо, гуфт "Ин як ивазкунандаи бозӣ аст". "Ин то ба ҳол сайёраи ба Замин монандест, ки мо онро аз ҷиҳати ҳаҷм пайдо кардем. Ва он аз ҳама чизи ҳозира хеле наздиктар аст."

Аммо он чизе, ки барои Мендес ва дигар муҳаққиқон аз ҳама ҷолиб аст, ин ситораи хонаи Proxima b - як карахши сурх аст, ки ба офтоб тамоман монанд нест.

Мендез, ки дар омӯзиши Proxima b иштирок надошт, мегӯяд: "Мардбҳои сурх ситораҳои сершумори галактика мебошанд", ки 24 август дар маҷаллаи Nature нашр шудааст.

Ин аст тарзи омӯзиши Proxima b метавонад имконияти пайдо кардани ҳаёт дар ҷои дигари оламро вайрон кунад ё вайрон кунад.


Мушкилоти бастани мавҷи об дар робита бо сайёраҳои андозаи замин дар минтақаи қобили истиқомат дар атрофи Дворфҳои Сурх - Астрономия

Ғайр аз он, энергияҳои ҷалбшуда бемаънӣ мебошанд.

30 дақиқа пеш аз фиристодани шумо.

Тарҳи таҷдидшуда аз солҳои 80-ум вақти 100 солро ҳисоб кардааст:

Ва тарҳи синтези ҳастаӣ барои ноил шудан ба 12% суръати рӯшноӣ ҳисоб карда мешавад ва бо ин вақт вақтро ба чорумин системаи наздиктарини офтоб дар 46 сол коҳиш медиҳад.

Ҳамин тавр, консепсияҳое мавҷуданд, ки метавонанд саёҳати байниситоравиро ҳатто дар тӯли умри инсонҳо имконпазир созанд, ин хеле кам аст ва ҳавасмандкунӣ дар муқоиса бо кишварҳои ҳавасманд барои ба кайҳон баровардани объектҳо хеле паст аст. (пеш аз ҳама ҳавасмандгардонии ҳарбӣ - гирифтани моҳвораҳо ва кулоҳакҳои ҳастаии ҷосусӣ ба кайҳон, то аз қафо намонем)

Ман боварӣ дорам, ки бо назардошти қобилияти ҳавасмандгардонии кофӣ инсонҳо инро карда метавонанд, новобаста аз он ки ризоияти кунунӣ ба мо чӣ мегӯяд.

Одамон дар роҳи расидан ба фазои кайҳон кор карданд ва бидуни тарҳе буданд, ки чӣ гуна ба ин ноил шудан мумкин аст ва мо инро ба ҳар ҳол анҷом додем.

Он метавонад дар наздикии гӯшаи вақти сайёҳӣ бошад, аммо онҳо ҳанӯз чанд соли сабук ҳастанд.

Таҳрир: Таҳрики импулси ҳастаӣ тақрибан нисфи он хуб аст (80yr, на 1000).

Бисёре аз рисолатҳо ба сайёраҳои беруна flybys мебошанд, зеро мо наметавонем сӯзишвории кофӣ дошта бошем, то сусттар шавем.

Бисёр галактикаҳое, ки мо мебинем, бо сабаби васеъшавии коинот бо суръати хеле баланд ҳаракат мекунанд, аз ин рӯ ивазшавии доплерҳо ва мо метавонем ҳам аксҳои оптикӣ ва ҳам радиоии онҳоро гирем.

Ман муҳандиси RF & # x2FOptical нестам, вале ман фикр мекардам, ки ҳатто маълумот гирифтан ва ба замин фиристодани баъзе маълумот ҳатто имконпазир аст, ки он камтар аз он бошад & # x27s то ҳол беҳтар аз чизе аст & # x2F он чизе ки мо аз замин ба даст оварда метавонем & # x2Four системаи офтобӣ, дар ниҳоят, мо бояд танҳо барои басти доплер ҳисоб кунем.

IIRC инчунин найрангҳои дигар буданд, ба монанди ҷойгиркунии бодбонҳои калон ва истифодаи онҳо ҳамчун чӯбҳои кашолакунӣ ё истифодаи баъзе ҳиллаҳои механикӣ ва таҳқиқи як зонд хеле хурд ба маънои аслӣ ба монанди он дар баъзе маязелҳо ва чизҳои дигари аҷиб, то шумо аксари импулсро интиқол диҳед он бояд таҳқиқ кунад ва шумо онро нисбат ба бақияи киштии кайҳонӣ бо суръати каме камтар озод мекунед.

Гарчанде ки ман боварӣ надорам, ки ин санҷишҳо мустақилона ё фосилаи дур доранд.

Ҳатто агар санҷиши шумо қудрати ҳисоббарориро барои ҳисобкунии механикаи мадориро дошта бошад ҳам, ҳеҷ кафолате вуҷуд надорад, ки он дар ҳолати воқеӣ кор кардани он дар вақти истиқомат бошад. Албатта, ин & # x27s маҳдудиятҳои оммавии марбутро нодида мегиранд.

Аммо ин арзиши миссияҳои ҳатто & # x27just & # x27 flyby -ро тахфиф намекунад. Фоидаи илмӣ, ба маънои аслӣ, бешумор хоҳад буд. Ва маълумот метавонад дар миссияҳои пайгирӣ кӯмак расонад, ба шарте ки мо системаи драйвереро таҳия кунем, ки ба он ҷо расида метавонад ва оҳиста шав.

8 км & # x2Fs ва на таркиданаш дар таркиши аҷибе.

Дар бораи давр задани сайёра ва истифодаи лазерҳо, вақте ки ҳунар дар таркишҳо ба сӯи мо давр мезанад, то онро тадриҷан суст кунад?

Фикр мекунам, ки имкон дорад, ки лазер траекторияи хеле устувортар ва дақиқтаре ба вуҷуд орад, дар ҳоле ки магсил онро танҳо ба поён рафтан ё аз офтоб суръат бахшидан метавонист. Аммо ман фикр мекунам, ки ин & # x27s эҳтимоли зиёд дорад, ки маводшиносӣ ва зичии энергия ба манфиати усули лазерӣ аз болои бодбонҳо бошад.

Чӣ мешавад, агар мо лазерҳоро барои фиристодани парки киштиҳои лазерӣ бо лазерҳои пурқуввати яквақтаи кимиёвӣ истифода барем, пас маҷмӯи пеши киштиҳои лазерӣ ҳамин гуна чӯбро ба суи киштии ақибтарин боз кард, то онро суст кунад?

Агар шумо дар фазои байниситоравӣ магнити пурқувватро ба ҳаракат дароред, он ба воситаи гардиши зарраҳои заряднок нисбатан ба плазма суст мешавад.

Барои суръатбахшӣ, шумо бояд энергияро сарф кунед.

Симметрия байни суръатфизо ва сустшавии нисбатан ба плазмаи байни ситорагон вайрон мешавад (Таҳрир: ё боди офтобӣ).

Ман тахмин мезадам, ки вобастагии боди офтобӣ бо усули монанд ба бодбонии офтобӣ кор мекунад. Агар боди офтобии таъинотӣ барои суст кардани суръати мо кофӣ бошад, ман интизор будам, ки боди офтобии офтобӣ барои суръат бахшидан ба мо кофӣ хоҳад буд.

Ташаккур барои тавзеҳ!

Баъзе рӯйдоди осмонӣ. Не - калимаҳо. Сухане барои тавсифи он нест. Шеър! Онҳо бояд шоир фиристанд & # x27ve. Бисёр базеб. Бисёр базеб. Ман тасаввуроте надорам.

Бигзор воқеӣ шавад, онҳо ба ҳар ҳол намераванд & # x27; Ин & # x27s барои онҳо дар ин ҷо хеле хуб аст, ки онҳо одамон барои онҳо коре кунанд.

Оё онҳо воқеан мехоҳанд бираванд? Агар мо дар бораи сафари 1000-сола сухан ронем ва дар бораи криогеника ё дарозумрӣ муваффақияти калон ба даст наорем, ба қайд гирифтани он маънои онро дорад, ки шумо боқимондаи ҳаёти худро дар он киштӣ, асосан дар берун, вале дар наздикии системаи офтобии мо мегузаронед.

Ман намефаҳмам, ки махсусан элитаҳои сарватманд ҷаззобанд.

Дар ёд надорам, ки ман инро хонда будам, бинобар ин ба таври бояду шояд қарз дода наметавонам, аммо дидам, ки дар киштии насл дитаргунии ҷолибе дидаам.

Усули маъмулӣ фиристодани экипажи калон аст, ки вазифаи он киштиро идора кардан, дубора таваллуд кардан ва калон кардани фарзандони онҳост, то насл ба насл то омадани киштӣ ва мустамлика шудан ҷойҳои худро гиранд.

Вариант бояд аз экипажи хеле хурдтар ва ҷамъоварии зиёди ҷанинҳои яхкардашуда оғоз шавад. Ҳангоми омадан шумо аз ҳомилаҳо истифода мебаред, то шумораи аҳолиро ба андозаи пурра мустаҳкам кунед.

Афзалияти ин усули кор дар он аст, ки азбаски ҳангоми сафар шумораи одамон камтар аст, шумо қобилияти бештари таъминотро доред. Шумо метавонед киштиро барои ҳалли мушкилоти ғайричашмдошт беҳтар муҷаҳҳаз кунед.

Масалан, фарз кардем, ки муносибати ҳомила бо назардошти муносибати ҷанин, шумо метавонед онро ба экипажи иборат аз 6 нафар расонед. Вақте ки экипаж бо фарзандони худ бо ҳам мепайвандад, шумо 12 доред. Ба он 18 занг занед, агар экипаж & # x27s экипаж ҳанӯз вафот накарда бошад, вақте ки экипаж фарзандони худро дорад.

Фарз мекунем, ки ҳар як аъзои экипаж дар як рӯз ба 3000 калория ниёз дорад. Пас дар сафари 1000сола ба шумо 18 нафар х 3000 калория & # x2Fperson & # x2Fday x 365.2422 рӯз & # x2Fyear x 1000 сол = 19.7 миллиард калория лозим аст.

Дар айни замон ман дар назди мизи кории худ сафедаи сафеда дорам. Он 190 калория аст ва тақрибан 125 мм х 30м х 20мм = 75000 мм ^ 3. Ҳамин тавр, 19,7 миллиард калория х 1 бар & # x2F190 калория х 75000 мм ^ 3 & # x2Fbar ҳаҷми 7,8 х 10 ^ 12 мм ^ 3 медиҳад. Дар зарфи нигаҳдории нигаҳдории нигаҳдорӣ барои ин як контейнер бо дарозии дохилӣ, паҳнӣ ва баландии 19,8 м лозим аст.

Экипажи фаъоли & quotsmall, ҳама касони дигари киштии насли ҷанини яхкардашуда метавонистанд бо ғизои кофӣ ба киштӣ оғоз кунанд, то тамоми саёҳатро давом диҳад ва аз ин рӯ, ба баланд бардоштани ғизо дар киштӣ ниёз надоранд. Танҳо ҳамин чиз бояд чизҳоро хеле содда кунад ва имконияти ба даст овардани онро хеле беҳтар созад. Албатта, онҳо эҳтимолан хӯрок мерӯянд, аммо ҳоло он барои навъ ва мазза илова хоҳад шуд, на зарурат.

(Ман ҳисоб карданӣ нестам, ки оё онҳо метавонанд бо оби кофӣ барои тамоми сафар оғоз кунанд. Об хеле калон аст ва мо аз он бисёр истифода мебарем, аз ин рӯ тахмини тамоман бесаводи ман ин аст, ки он аз ҳад зиёд ҷой мегирад. Аммо, ман чунин мешуморам, ки коркарди самараноки об дар муҳити пӯшида чизе аст, ки мо хеле хуб медонем ва аз ин рӯ об набояд мушкил дошта бошад).

Ман гумон мекардам, ки шумо мехоҳед дар ҳар як кронштони 5-сола ҳадди аққал 10-20 нафар одам дошта бошед. Он гоҳ одамон имкони мубориза барои рушди ҳаёти иҷтимоии худ ва ҳатто фарҳанги худро пайдо мекунанд.

tbh Ман фикр мекунам, ки захираи ғизои кофӣ барои сафар аз ҳама мушкилот камтар хоҳад буд

Ё шояд ҳамаи заноне, ки экипажро иваз мекунанд, бо истифода аз нутфа ё ҷанини яхкардашуда иваз мекунанд ва барои ҷойгузини занҳо интихоб мекунанд.

Вақте ки киштӣ мерасад ва вақти оғози колония расидааст, ман фикр намекунам, ки шумо кӯшиш кунед, ки зуд ба ҳазорон нафар расед. Ман фикр мекунам, ки шумо мехоҳед барвақт оҳиста равед, то боварӣ ҳосил кунед, ки муҳити нави худро дарк мекунед. Шояд 12 сол пас, экипаж аз ивазкунии 1: 1 ба 3: 1 мегузарад. Бо 6 ҳамчун ҳайати асосӣ часпидан, эҳтимолан то 6 нафар аз экипажи экипаж & # x27s ҳанӯз зинда ҳастанд ва илова ба 18 фарзанд. Ман фикр мекунам, ки шумо мехоҳед якчанд солро дар асоси киштии омӯхтани сайёра ва гузаронидани экспедитсияҳои тадқиқотӣ сарф кунед, то сайёра воқеан барои мустамликадорӣ мувофиқ бошад ва хатарҳоеро муайян кунед, ки зондҳои бесарнишин ва омӯзиш аз Замин аз даст додаанд. Вақте ки ин ба анҷом расонида шуд, кӯдакон бояд 18-сола бошанд ё шумо метавонед колонияро бо онҳо ва бобою бибиашон оғоз кунед, бо он ки экипажи асосӣ дар киштӣ истода, дастгирӣ кунанд. That would give 18-24 people on planet attempting to live there, but not needing to be self-supporting yet because of the ship.

In a few years, the colony population should start naturally growing. If the babies do OK, people can be encouraged to have bigger families, with one or two per family being from the frozen embryos and the rest produced the old fashioned way.

> tbh I think storing enough food for the journey is going to be the least of all problems

Yeah, there will be a lot of problems.

Many of the hard ones will not even be technical. For instance, youɽ want to have some way to stop from happening something that happened to a colony in Larry Niven's "Known Space" universe. When the colony ship arrived the crew decided to set up the colony so that the crew was the ruling class and the colonists essentially serfs.

The ship in that Niven story wasn't a generation ship. Crew and colonists were cryogenically suspended for the trip, with the crew being automatically revived when the ship arrived. I supposed one advantage of the traditional generation ship is that it has some protection against that scenario because during the trip everyone is crew.

1.) A probe and a human spaceship are vastly different problems. Since all a probe really needs is electricity to sustain itself, you could get away with a tiny payload and some long lasting radioactive energy source, light sails or even sending the energy from earth's orbit. Such a thing would be either slow and cheap or fast (a few percent of light speed) and expensive, but not both at the same time and I doubt it would be in the trillion dollar range whatever you do.

2.) I completely agree that sending humans would currently not be feasible within a single nation's budget and the technology for that is still at the very least decades out (cryogenics, EM shielding, better propulsion systems, using mass from cheaper solar system bodies than earth etc.).

3.) 1000 years is what weɽ need with conventional current technology. The theoretical limit for a nuclear impulse propulsion drive is 20% of light speed if you want to break or 40% for a fly-by.

Coincidentally, the group working on this will be presenting some of their most recent work on this at 2:55 EST today. You can watch that live here[2].


ETs, UFOs, Space

I see announcements of “Earth-Like” planets announced almost daily. The problem is that they are not even Earth like at all and they most likely are not habitable. 70% of observable stars are “M” type stars, basically red dwarfs. It’s easier to find Earth sized planets around red dwarfs by the wobble method because a lower mass star takes less mass to move it a detectable amount. It’s easier to detect Earth size planets by the transit method if the orbit is in our line of sight because they block a larger percentage of the light than they would on a larger star.

Our star is a “G” type star, this means it is approximately 4x more massive and 1000 times more luminous than these red dwarf stars. Earth sized planets are more difficult to find around “G” type stars because the greater mass of the star makes the wobble induced by an Earth size planet smaller and difficult to differentiate from noise. When detected by the transit method a smaller percentage of the stars light is blocked making it less noticeable.

The habitable zone of a planet is defined as that distance from it’s parent star where water can exist simultaneously in all three forms, gas, liquid, and solid. Liquid water seems to be an essential ingredient of life. Understandably, the habitable zone would be closer to a smaller star. So many of these “Earth like” planets are orbiting these red dwarfs at distances that might make the year anywhere from around 4 days to 30 days depending on the star. But Mercury with an orbit of 88 days is not far away from being tidally locked, it is rotating 3x for every 2 orbits. A planet less than a 30 day orbit from it’s parent star is almost sure to he tidally locked.

Tidally locked is the limit of the habitable zone. Even though a suitable temperature range would exist on the terminator, that part of the planet where the sun is half-set, No liquid or solid water would be there because anywhere water could become a vapor, it would be carried to the dark side where it would freeze out and remain forever frozen. Hence the atmosphere of such a planet would be extremely arid as would the baked land. So this would limit habitability.

Another issue with tidally locked stars regarding habitability is that of the planets magnetic field. Since the planet would be spinning much slower, essentially at one revolution per year, however many days that is, the planet would generate a much weaker magnetic field. Our planet’s magnetic field protects us from radiation in forms of alpha and beta particles as well as relativistic protons by deflecting these particles to the Earth’s poles. With a very slow spin the magnetic field may not be strong enough to substantially deflect these forms of radiation. Also Red Dwarfs are known for being less peaceful and more variable than our star, more violent flares and star-spots, more violent solar radiation.

It is possible in a red dwarf planet that you could have a much thicker atmosphere that would distribute heat even though the planet was tidally locked, and, if this atmosphere had enough greenhouse gases like carbon dioxide and methane, then that would extend the distance from the red dwarf that is habitable and might extend it beyond the range of tidal locking.

But for these reasons I don’t get two excited when I hear about the discovery of a “Earth like” planet around a red dwarf star.

One could speculate about an “Earth like” planet around a “K” type star and this would seem more likely than “M” type. But I will really get excited when I hear of an Earth like planet around a “G” type star like the Sun, in a similar orbit to Earth. Well as it happens there are two Super Earth’s around Tau Ceti, a “G” type star like our Sun. It is .78% the mass of the Sun and slightly cooler, surface temperature of around 5300k verses 5600k for our Sun. And it is only 12 light years from Earth. It may be a viable place for an alien race to originate.


Getting Up Close and Personal with an Earth-Sized Exoplanet

A newfound alien world orbiting a small, nearby star could be one of the first exoplanets scientists get to investigate in detail.

The Author

The Researcher s

An artist's impression of an exoplanet transiting a red dwarf star in the same way as the newfound, Earth-size exoplanet, GJ 1132b. (Credit: ESO/L. Calçada)

THERE ARE NEARLY 2,000 EXOPLANETS on the books, and much is known about them, at least in broad strokes, such as their sizes, masses and distances from Earth. Yet the details that give these celestial bodies their individuality—such as weather, winds, air, and even the colors of their skies—remain scant. This is particularly true for the growing number of small, Earth-size exoplanets, from which astronomers hope to glean clues about life's potential genesis elsewhere in the universe.

Now a newfound exoplanet announced today in the journal Табиат, and discovered by a member of the Kavli Institute for Astrophysics and Space Research at the Massachusetts Institute of Technology, offers scientists one of the best chances to truly know an extraterrestrial planet. Called GJ 1132b, it crosses the face of a nearby red dwarf star only 40 light-years away. These so-called transits—mini-eclipses, really—have allowed researchers to gauge GJ 1132b's size as just 1.2 times that of Earth's. Other measurements have revealed it boasts a similar density to our rocky planet. All told, GJ 1132b is the closest transiting, Earth-size, rocky planet ever spotted.

GJ 1132b is too hot for life because of its tight orbit, but its relatively large size compared to its star nevertheless makes it an ideal planetary laboratory. It will likely be one of the first targets of the James Webb Space Telescope, Hubble's successor, launching in 2018. The Webb will gather starlight streaming through the planet's atmosphere, bearing markers of its composition. GJ 1132b might thereby serve as a Rosetta Stone for future characterizations of small exoplanets.

The Kavli Foundation spoke with three astrophysicists about why the discovery of GJ 1132b could be crucial to the quest to understand worlds in other solar systems.

  • Zachory Berta-Thompson – is a Torres Fellow for Exoplanetary Research at the Massachusetts Institute of Technology's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI). Berta-Thompson is the lead author of the new Табиат paper and is part of the MEarth Project, which monitors nearby red dwarfs for exoplanet transits and pinpointed GJ 1132b.
  • Elisabeth Newton – is a co-author of the Табиат paper, a member of the MEarth Project and a graduate student at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
  • Rory Barnes – is a research assistant professor in the Department of Astronomy and Astrobiology Program at the University of Washington. He is also member of NASA's Virtual Planetary Lab that simulates exoplanetary environments to learn how we might remotely discern the presence of life through our existing scientific instruments.

The following is an edited transcript of their roundtable discussion. The participants have been provided the opportunity to amend or edit their remarks.

THE KAVLI FOUNDATION: What is uniquely important about the discovery of this new exoplanet, GJ 1132b?

ELISABETH NEWTON: There are many exoplanet discoveries—I think we're probably approaching an average of one new exoplanet per day. But the majority of those planets orbit stars that are very far away and very large. Those two factors contribute to making it difficult to actually understand what the properties of a planet are. GJ 1132b is three times closer to us than any other Earth-sized planet we know of, and it orbits a small red dwarf star that is just one-fifth the size of the Sun. So that's one of the reasons why this discovery is unique.

RORY BARNES: Because GJ 1132b is orbiting a star that's very different from the Sun, the planet is undergoing very different geophysical processes as it evolves. And it will probably offer one of the first opportunities to understand some of these processes happening on planets around red dwarfs. In fact, NASA has a plan to really focus on these small, red stars in the near future in the search for life. Red dwarfs are the most common type of star, making up something like 80 percent of all stars in the galaxy, and they are relatively dim and small, so their planets are easier to discern and study during transit events. But we don't know just how friendly to life these red stars might be.

ZACHORY BERTA-THOMPSON: That's right. To get a really complete picture of what exo-worlds are like, we need to focus on nearby, transiting planets, such as GJ 1132b. We can measure their sizes and their masses, their orbits and their atmospheres. It will be nice that we can ultimately do these tests sometime soon, even in the next five to 10 years.

BARNES: It's worth keeping in mind that when people like Zach and Elisabeth find these planets, they just look like a little dimming of starlight in a telescope—just these little black disks crossing in front a star. But finding a small planet like GJ 1132b around a nearby star is really exciting because it gives us an opportunity to start to learn about them. Everybody expects exoplanets to have a huge diversity of properties. When we look around our Solar System, we see an amazing myriad of worlds, but yet that can't be the full range. Exoplanets are going to be these really bizarre, strange new worlds, and that will teach us about what nature is capable of.

Zachory Berta-Thompson is an observational astronomer who specializes in studying the atmospheres of transiting exoplanets. (Credit: Zachory Berta-Thompson)

TKF: Why is the proximity of exoplanets so important for being able to study them in detail?

NEWTON: The biggest factor is brightness. If you take a star that's like GJ 1132 and you put it 10 times further away, it's going to be a lot dimmer. That makes the detection of planets around it and all the follow-up studies of these planets 100 times harder, because of how the intensity of light diminishes over distance, just as a flashlight appears dimmer when it's farther away.

BERTA-THOMPSON: Айнан. All the measurements that we make in astronomy pretty much boil down to counting the photons—particles of light—that we get from these stars or these planets. Every little bit farther away that you put a planet, the more difficult it is to detect those photons.

BARNES: GJ 1132b is going to be fantastic once we actually measure its atmospheric properties. Anytime you have a chance to measure the atmospheric composition of an exoplanet you're going to learn a lot about how it formed and how it evolved.

TKF: What do you think GJ 1132b's atmosphere might be like?

BERTA-THOMPSON: I'm really curious to hear what Rory has to say because as we wrote the paper, we talked about that. Our experience so far with exoplanets is that we're usually surprised when we finally get measurements.

BARNES: I agree with you. The one thing we should expect with exoplanets is to be surprised! We can certainly make some crude guesses as to some of the most likely outcomes. For example, as Zach mentioned in the paper, there is the possibility of high oxygen levels in GJ 1132b's atmosphere. That could result from the host star being much brighter during the early stages of this planet's lifetime. The star could have blasted off a lot of the hydrogen that was present in water molecules in the atmosphere, leaving behind an atmosphere with a large oxygen component that might still be detectable today.

TKF: Oxygen, in the presence of other gases such as methane, could be a sign of biological activity on a planet. In aKavli Hangout last year about the search for signs of life in exoplanets' atmospheres, Zach said: "In the next decade we are just barely getting to the edge of being able to detect something like molecular oxygen in a planet’s atmosphere," and with the "wind at our backs we may just be able to . . . find the right planet, meaning it's the right size and the right temperature, and around one of the very closest very small stars so it’s easy to observe.’ It sounds like GJ 1132b is what you were talking about, Zach?

BERTA-THOMPSON: It's almost exactly what I was talking about. Even though GJ 1132b is just too gosh darn hot for life, it still gives us an opportunity to study the atmosphere of a rocky planet.

BARNES: I agree 100 percent. There is no chance of life on this one, unfortunately. But it is exciting to be able to study the atmosphere of any rocky planet.

For example, one of the most interesting things we can look for in the atmosphere of GJ 1132b would be signatures of volcanoes. GJ 1132b could be extremely volcanic. Detecting just a small amount of eccentricity, or deviation from perfect circularity, in the planet's orbit could turn it into something that I like to call a "Super-Io." This would be like Jupiter's volcanic, "pizza-faced" moon Io, here in the Solar System, except a much larger body. It would be really exciting to be able to pin down a planet outside of our Solar System where we know volcanoes are erupting.

Turning back to the possibility of oxygen and GJ 1132b, oxygen is a very reactive element, so it doesn't like to hang around in an atmosphere. But if you have enough oxygen, you can overwhelm all the different methods by which it gets removed. So it's certainly possible we could find oxygen on GJ 1132b and it would not be due to life by any stretch. The oxygen could result from an interesting aspect of its host star's evolution, which differs from what our Sun underwent. Our Sun reached its current size relatively quickly, whereas red dwarfs can go through this very long period of being very big and bright.

TKF: Elisabeth, your research focuses on nearby red dwarf stars, such as GJ 1132. What do we know about the star and why is it important?

Elisabeth Newton's research focuses on the properties of nearby red dwarf stars and their planetary systems. (Credit: Elisabeth Newton)
NEWTON: Without knowing the star's mass and radius, you actually have very little understanding of the size of its transiting planets. If our estimated radius for the star is off by 30 percent, then our estimated planet radius is also off by 30 percent because the measurements are linked. For this star, that means the single most important information we have is the star's distance from our Solar System. We have also measured how much light it emits. If we know a star's distance and how bright it appears, we can calculate how intrinsically luminous it is. The true brightness gives us a pretty good idea of the star's mass and radius.

Another key property that comes immediately to mind is the star's "metallicity," or how much of its chemical composition consists of elements heavier than hydrogen and helium. Metallicity is important for knowing the amount of heavier elements that were present when the star's planets formed. For a small star like GJ 1132, we often obtain metallicity readings using a technique called near-infrared spectroscopy. As it so happened, I had gathered a near-infrared spectrum of the star about four years ago, when we had no idea it had a planet around it!

BERTA-THOMPSON: That was very good foresight. [Ханда]

NEWTON: That spectrum told us that GJ 1132 is a bit less metal-rich than the Sun, but the cloud of gas and dust that formed GJ 1132 evidently had enough metals in it to form rocky bodies like GJ 1132b.

Another important property is the star's age. We can get a sense of that from how long the star's rotation period is, and GJ 1132b has a long one—we measured it at 125 days. We therefore think GJ 1132 is fairly old, maybe around 5- to 7-billion-years. So, even on the low end, that means GJ 1132 is about as old as our Sun. If it has planets besides GJ 1132b that orbit farther out in its temperate, "habitable zone," in theory they would have had plenty of time to develop life, like here on Earth.

TKF: Observations have revealed that red dwarf stars have more solar flare activity than our Sun. These flares expel vast torrents of energy and particles into space that irradiate nearby planets. Can GJ 1132b shed some light on the impact of these flares?

BARNES: We're at a pretty safe distance from our Sun. But the habitable zones for planets around red dwarfs are very close into their star. That makes the planets susceptible to the effects of the flaring and the activity of their host star, much more so than on Earth. The flaring can actually strip an atmosphere away and that, of course, is not good for life. You need an atmosphere to breathe and to keep temperatures somewhat pleasant. If you lose your atmosphere, that's a really big problem.

But we don't know if a lot of flaring is necessarily going to be a killer in every case. It's certainly possible to sustain magnetic fields on these planets that can deflect the flares' high-energy particles. When you have planets like GJ 1132b, it affords you the opportunity to finally start studying these kinds of effects in details. It's an uninhabitable planet, but it is giving us the opportunity to test some of our models about what is happening in the habitable zone around red dwarfs.

BERTA-THOMPSON: Албатта. The question, "Does a habitable-zone planet around a red dwarf have an atmosphere?" is open. That's one of the things that's most exciting to me about GJ 1132b. If it has been able to hold on to its atmosphere in so harsh an environment, then that would certainly bode very well for a cooler, more Earth-like planet farther out to have an atmosphere as well.

TKF: Will GJ 1132b help us understand how otherwise habitable exoplanets can become tidally locked to red dwarf stars, in the same way our Moon always shows the same face to Earth? Tidal locking to a star, according to some studies Rory and others have done, might be disastrous for alien life on an exoplanet. One side of the world would roast in a constant daytime, while the other hemisphere would freeze solid in perpetual night.

BERTA-THOMPSON: I think it's going to be tricky to measure if GJ 1132b is tidally locked. If the planet doesn't have an atmosphere, you could look at the heat the planet emits as it rotates on its axis from our perspective, and you might be able to tell if there is a permanent daytime and a permanent nighttime. But this measurement would require a deep understanding of the planet's surface rock properties and would be even trickier if there is an atmosphere. So, I don’t know! But I'm certainly interested in the theoretical implications for GJ 1132b's atmosphere, and by saying so I will pass the baton to Rory.

BARNES: It's really hard to imagine how GJ 1132b isn't tidally locked. When you have a planet that's so close into its star on just a one or two-day orbital period—a "year" on GJ 1132b lasts 1.6 Earth days!—it can tidally lock within just tens or hundreds of thousands of years.

So the question is then, "how do you observe this effect?" Zach gave you a very nice explanation for one possibility that might work if there isn't an atmosphere. But my suspicion is that GJ 1132b will have an atmosphere pretty much no matter what. Because it's so close to its star, starlight is going to be melting rocks on its surface, which is going to produce a bit of an atmosphere. And if there is any sort of tidal heating in the planet, like what happens on Io, then it's going to be intensely volcanic. Of course, the atmosphere can be stripped away. You can eventually reach a point where there's just no other kind of element that can evaporate, so youɽ end up with a naked ball of rock

At any rate, once we can get something like the James Webb Space Telescope to look at GJ 1132b, that'll at least get us down the road of actually trying to interpret the effects of red dwarfs on their exoplanets.

TKF: Are there likely even better exoplanets in our cosmic neighborhood to target with the James Webb Space Telescope, or is GJ 1132b about as good as we can hope for?

BERTA-THOMPSON: There are on the order of about 400 to 500 star systems closer than GJ 1132, but out of the billions of stars in the galaxy, that's a relatively small number! Because almost every star has planets, there are definitely planets that are closer than GJ 1132b. So far, though, we only know of two closer planets that transit their stars, but these exoplanets are not as small and cool in temperature as GJ 1132b.

Based on what we know about the statistics of planets around stars, there should be something like 10 to 20 transiting planets closer than GJ 1132b. There's a mission being launched in 2017 called TESS—the Transiting Exoplanet Survey Satellite—that's going to go out and try to find those very nearby transiting planets.

On top of that, we're also still looking for other planets in the GJ 1132 system. One of the things we've learned in the past couple of years is that multiple planet systems are very common around small stars like this one. We're looking with MEarth, the telescopes we already have observing the star. And we just found out we were awarded time with the Spitzer Space Telescope to stare at the star for four days straight to see if we can detect any transits of much smaller planets. GJ 1132b is probably about the smallest planet we could have possibly detected with the data that we have gathered so far. But if we push a little bit deeper, it could be that there are smaller planets lurking in nearby orbits that we could pick up very soon.

TKF: You're all in relatively early portions of your careers. What does it feel like to have all these exoplanet discoveries happening right now?

BERTA-THOMPSON: The most exciting thing to me is thinking about what the decades to come will hold for GJ 1132b . . . to be able to imagine what the telescopes that we're building right now will see when we look at it, and even the telescopes that will come after. It's really inspiring to think about the future discoveries that our students will make, or our students' students will make.

BARNES: This is obviously exciting times to be an astronomer studying exoplanets. I have been studying them now for about 15 years, so I've witnessed a lot of the growth of the field. When I was a graduate student, it was unfathomable to me that weɽ be sitting here talking about Earth-like, Earth-sized planets in our solar neighborhood, and yet here we are. In just a few years, we're going to be launching TESS and James Webb and we're actually going to be finding potentially habitable planets and characterizing their atmospheres. We're going to finally start answering some of these questions that have plagued mankind for millennia about whether are we alone and how common are planets. It's almost mindboggling to me that it's really where we're at!

NEWTON: As Rory mentioned before, exoplanets have been offering up surprises since we first started finding them. So I have a hard time imagining what the future will bring. Will there be life on other planets? I'm pretty pessimistic I don't know if we'll find that. But the opportunities are finally coming, and I'm really just beginning my career. There's so much room over the coming decades to develop new techniques and new instruments that I think the possibilities really are endless."


What is a &lsquosuper&rsquo Earth?


But Wait, It Gets Worse

A comment on another answer indicated a bigger question, about the ice cap swinging toward the sun. Unfortunately that's a no-go. Apart from the fact that surface water is only about 0.02% of the earth's mass, tidal forces relative to the center of the earth are actually away as well as toward:

In the left picture, imagine subtracting the center average arrow from the outside arrows to get the effect from earth's perspective. It's not quite as much on the backside, but the icecap still won't be interested in wandering past those side parts. Sorry pal.


Видеоро тамошо кунед: Ин сура хаммаи бемориро аз бадан дур мегардонад ба ғайри марг. (Июн 2022).