Tämän taiteilijan vaikutelma näyttää planeettajärjestelmästä auringonmuotoisen tähden HD 10180 ympärillä. Calçada
Maapallomme tuntuu lämpimältä ja vieraanvaraiselta paikalta meille elämänmuodoille, mutta pienen planeettamme ulkopuolella suurin osa aurinkojärjestelmästä on liian kylmä, jotta voimme elää mukavasti. Uusi tutkimus ehdottaa, että muiden aurinkokunnan järjestelmät voivat olla asuttavampia kuin omamme, koska kokonaisuudessaan ne olisivat lämpimämpiä - jopa 25% lämpimämpiä. Tämä tekisi niistä enemmän geologisesti aktiivisia ja todennäköisemmin pitämään tarpeeksi nestemäistä vettä elämän tukemiseksi, ainakin sen mikrobimuodossa. Sen sijaan ”Goldilocks-vyöhyke” muiden tähtien - asuttavan alueen - ympärillä olisi suurempi kuin vyöhykkeemme omassa aurinkokunnassa.
Tämä uusi tutkimus on peräisin Ohion osavaltion yliopiston geologeilta ja tähtitieteilijöiltä, jotka ovat ryhtyneet etsimään vieraita elämiä uudella tavalla.
He tutkivat aurinkoomme kahdeksan "aurinko kaksoset" - tähdet, jotka vastaavat hyvin tiiviisti aurinkoa koon, iän ja kokonaiskoostumuksen - mitata niiden sisältämien radioaktiivisten elementtien määrät. Nämä tähdet tulivat tietoaineistosta, joka on tallennettu suuren tarkkuuden radiaalisen nopeuden planeetanhakija-spektrometrillä Chilen Euroopan eteläisen observatorion alueella.
He etsivät aurinko-kaksosista elementtejä, kuten toriumia ja uraania, jotka ovat välttämättömiä Maan levytektonikalle, koska ne lämmittävät planeettamme sisätiloja. Levytektoniikka auttaa pitämään vettä maapallon pinnalla, joten levytektonian olemassaoloa pidetään joskus osoituksena planeetan vieraanvaraisuudesta elämässä.
Ryhmän tähän mennessä tutkineista kahdeksasta aurinko kaksosesta seitsemän näyttää sisältävän paljon enemmän toriumia kuin aurinkoomme - mikä viittaa siihen, että kaikki tällaisia tähtiä kiertävät planeetat sisältävät todennäköisesti myös enemmän toriumia. Tämä tarkoittaa, että planeettojen sisustus on todennäköisesti lämpimämpi kuin meidän.
Esimerkiksi yksi tähti tutkimuksessa sisältää 2,5 kertaa enemmän toriumia kuin aurinkoomme, tiimin jäsenen ja Ohion osavaltion jatko-opiskelijan Cayman Unterbornin mukaan. Hänen mukaansa tähtien ympärille muodostuneet maanpäälliset planeetat tuottavat todennäköisesti 25 prosenttia enemmän sisäistä lämpöä kuin Maapallon lämpö, mikä mahdollistaa levytektonian pysymisen kauemmin planeetan historian ajan antaen enemmän aikaa elävien syntymiseen.
”Jos osoittautuu, että nämä planeetat ovat lämpimämpiä kuin aiemmin ajattelimme, niin voimme tehokkaasti lisätä asuttamisvyöhykkeen kokoa tähtien ympärillä työntämällä asutettavissa olevaa vyöhykeä kauemmaksi isäntätähdestä ja harkita enemmän sellaisia planeettoja, jotka ovat vieraita mikrobielämälle ", Sanoi Unterborn, joka esitteli tulokset Yhdysvaltain geofysikaalisen liiton kokouksessa San Franciscossa tällä viikolla.
"Jos käy ilmi, että nämä planeetat ovat lämpimämpiä kuin aiemmin ajattelimme, voimme tehokkaasti lisätä asuttamisvyöhykkeen kokoa näiden tähtijen ympärillä."
"Tässä vaiheessa voimme vain sanoa varmasti, että radioaktiivisten elementtien määrässä on jonkin verran luonnollista vaihtelua tähtemme sisällä", hän lisäsi. ”Ainoastaan yhdeksässä näytteessä, mukaan lukien aurinko, emme voi sanoa paljoa kyseisen variaation koko laajuudesta galaksissa. Mutta siitä mitä tiedämme planeettojen muodostumisesta, tiedämme, että planeettojen nojalla tähtien ympärillä on todennäköisesti sama variaatio, jolla on vaikutuksia elämän mahdollisuuteen. "
Hänen neuvonantajansa, Wendy Panero, apulaisprofessori Ohio-osavaltion maatieteiden laitoksesta, selitti, että maan vaipan sisällä on radioaktiivisia elementtejä, kuten torium, uraani ja kalium. Nämä elementit kuumentavat planeettaa sisäpuolelta tavalla, joka on täysin erillään maapallon ytimestä lähtevästä lämmöstä.
"Ydin on kuuma, koska se alkoi kuumana", Panero sanoi. ”Mutta ydin ei ole ainoa lämmönlähdemme. Vertailukelpoinen tekijä on niiden elementtien hidas radioaktiivinen hajoaminen, jotka olivat täällä maan muodostuessa. Ilman radioaktiivisuutta ei olisi tarpeeksi lämpöä levittämään maanteillä pintameriä ylläpitävää levytektoniikkaa. "
Levytekniikan ja pintaveden välinen suhde on monimutkainen eikä sitä ymmärretä täysin. Panero kutsui sitä "yhdeksi geotieteiden suurista mysteereistä". Mutta tutkijat alkavat epäillä, että samat lämmön konvektiovoimat vaipan sisällä, jotka liikuttavat maan kuorta, säätelevät jotenkin myös valtamerten vesimäärää.
"Näyttää siltä, että jos planeetan on pidettävä valtameri geologisten aikataulujen yli, se tarvitsee jonkinlaisen kuoren" kierrätysjärjestelmän "ja meille vaipan konvektion", Unterborn sanoi.
Erityisesti maapallon mikrobien elämä hyötyy maanpinnan lämmöstä. Archaea-nimisten mikrobien pisteet eivät ole riippuvaisia auringosta energian suhteen, vaan elävät sen sijaan suoraan lämmöstä, joka syntyy maan syvältä.
Maapallolla suurin osa radioaktiivisen hajoamisen lämmöstä tulee uraanista. Hänen mukaansa toriumipitoiset planeetat, jotka ovat energeettisempia kuin uraani ja joilla on pidempi puoliintumisaika, “ajaisivat” kuumemmiksi ja pysyisivät kuumina pidempään, hän sanoi, mikä antaa heille enemmän aikaa kehittää elämää.
Kysymykseen siitä, miksi aurinkokunnassamme on vähemmän toriumia, Unterborn sanoi, että se on todennäköisesti arvonnan onni.
”Kaikki alkaa supernovista. Supernovaan luodut elementit määrittävät materiaalit, joita on saatavana uusien tähtien ja planeettojen muodostumiseen. Tutkimme aurinko kaksoset ovat hajallaan galaksin ympäri, joten ne kaikki muodostuivat eri supernovista. Vain niin tapahtuu, että heillä oli enemmän toriumia muodostumisen aikana kuin meillä. "
Ohio Staten tähtitieteen apulaisprofessori ja tutkimuksen avustaja Jennifer Johnson varoitti, että tulokset ovat alustavia. "Kaikki merkit osoittavat kyllä - että radioaktiivisten elementtien määrissä on eroa tähdissä, mutta meidän on nähtävä, kuinka vahva tulos on", hän sanoi.
Jatkaaksesi tätä tutkimusta ryhmä haluaa tehdä yksityiskohtaisen tilastollisen analyysin melusta HARPS-tiedoissa parantaakseen hänen tietokonemalliensa tarkkuutta. Sitten hän etsii kaukoputkea etsimään lisää aurinko kaksosia.
Lähde: Ohion osavaltion yliopisto
