Goldilocksille puuron ei tarvinnut olla liian kuuma eikä liian kylmä ... oikea lämpötila oli kaikki mitä hän tarvitsi.
Jotta maapallomaisella planeetalla olisi elämää tai monisoluista elämää, lämpötila on varmasti tärkeä, mutta mikä muu on tärkeää? Ja mikä tekee ekso-maan lämpötilasta “juuri sopivan”?
Joissakin viimeaikaisissa tutkimuksissa on päätelty, että näihin kysymyksiin vastaaminen voi olla yllättävän vaikeaa ja että jotkut vastauksista ovat yllättävän uteliaita.
Tarkastellaan ekso-Maan akselin kallistusta, sen vinoutta.
Rare Earth -hypoteesissä tämä on Goldilocks-kriteeri; ellei kallistusta pidetä vakaana (kuu, kuten meidän kuutamme), ja "aivan oikeassa" kulmassa, ilmasto heilahtelee liian villinä monisoluisen elämän muodostumiseksi: liian monta lumipallomaata (koko maapallo, jota lumi ja jää peittävät tehostettu albedo-vaikutus) tai liian suuri riski pakenevasta kasvihuoneesta.
"Me havaitsemme, että planeettoilla, joilla on pieniä valtameren murtoosia tai polaarisia mantereita, voi kokea erittäin vakavia vuodenaikojen ilmastovaihteluita", Columbia-yliopiston David Spiegel kirjoittaa * ja tiivistää tulokset laajasta mallisarjasta, joka tutkii kaltevuuden, maan / valtameren peiton ja kierto maapallomaisilla planeetoilla, "mutta että nämä planeetat saattavat myös ylläpitää kausiluonteisesti ja alueellisesti käyttökelpoisia olosuhteita suuremmalla kiertosäteen alueella kuin enemmän maapallon kaltaisia planeettoja." Ja todellinen yllätys? "Tuloksemme antavat viitteitä siitä, että mallinnetut ilmastot ovat jonkin verran vähemmän alttiita dynaamisille lumipallosiirtymille korkealla viistolla." Toisin sanoen, ekso-maa, joka on kallistettu melkein oikealle (paljon kuin Uranus), saattaa todennäköisesti kärsiä lumipallo-maapallon tapahtumista kuin meidän, Goldilocks, Earth!
Harkitse ultraviolettisäteilyä.
”Ultraviolettisäteily on kaksiteräinen miekka elämään. Jos se on liian vahva, maanpäälliset biologiset järjestelmät vaurioituvat. Ja jos se on liian heikko, monien biokemiallisten yhdisteiden synteesi ei voi kulkea ", sanoo Jianpo Guo Kiinan Yunnanin observatoriosta **" Isäntätähteille, joiden tehollinen lämpötila on alle 4600 K, ultraviolettiympäristön asettavat alueet ovat lähempänä asutettavissa olevia vyöhykkeitä. . Isäntätähteillä, joiden tehollinen lämpötila on yli 7137 K, ultraviolettiympäristössä asettavat alueet ovat kauempana kuin asutettavat alueet. " Tämä tulos ei muuta sitä, mitä tiesimme jo asettamisvyöhykkeistä tärkeimpien sekvenssitähtien ympärillä, mutta se sulkee tehokkaasti pois mahdollisuuden elämästä planeettapunaisten punaisten jättätähtien ympärillä olevilla planeetoilla (olettaen, että joku voi selviytyä kodistaan punaisena jättiläisenä!)
Mieti pilvien vaikutuksia.
Pääsekvenssitähteiden asumiskelpoisuusvyöhykkeiden - ekso-Maan kiertoratojen säteet, sen koteen ympärillä - laskelmat yleensä olettaa tähtitieteilijöiden taivaan - pysyvän selkeän taivaan (ts. Ilman pilviä). Mutta maapallolla on pilviä, ja pilvilla on ehdottomasti vaikutusta keskimääräisiin maailmanlämpötiloihin! "Albedo-vaikutus on vain heikosti riippuvainen tulevista tähtien spektristä, koska optiset ominaisuudet (etenkin sirottava albedo) pysyvät melkein vakiona tulevan tähtisäteilyn maksimiarvon aallonpituusalueella", saksalaisen ryhmän äskettäin tekemä tutkimus *** pilvien vaikutukset asumiskelpoisuuteen päättelevät (ne tarkastelivat spektriluokkien F, G, K ja M pääsekvenssin koteja). Kuulostaa siltä, että Gaia on Goldilocksin ystävä; "Toisaalta korkean tason pilven kasvihuoneilmiö riippuu alemman ilmakehän lämpötiloista, jotka puolestaan ovat epäsuora seuraus erityyppisistä keskitähteistä", ryhmä toteaa lopuksi (muista, että ekso- Maapallon lämpötila riippuu sekä albedo- että kasvihuoneilmiöistä). Joten, kotiin lähettämisen viesti? ”Planeetat, joiden ilmakehässä on maapallomaisia pilviä, voivat sijaita lähempänä keskitähtiä tai kauempana verrattuna planeetoihin, joissa on selkeä taivas-ilmapiiri. Etäisyyden muutos riippuu pilvien tyypistä. Yleensä matalan tason pilvet johtavat etäisyyden pienenemiseen niiden albedo-vaikutuksensa vuoksi, kun taas korkean tason pilvet johtavat etäisyyden lisääntymiseen. "
”Vain oikein” on hankalaa merkitä.
* pääkirjailija; Princetonin yliopiston Kristen Manou ja Kolumbian yliopiston Caleb Scharf ovat yhteistyökumppaneita (”Habitable Climates: The Obliquity Influence”), The Astrophysical Journal, osa 691, nro 1, s. 596–610 (2009); arXiv: 0807.4180 on esipaino. )
** pääkirjailija; Fenghui Zhang, Xianfei Zhang ja Zhanwen Han, kaikki myös Yunnanin observatoriossa, ovat yhteistyökumppaneita (”Asuttavat alueet ja UV-asumisalueet isäntätähteiden ympärillä”, Astrofysiikka ja avarustiede, osa 325, numero 1, s. 25) 30 (2010))
*** ”Pilviä ekstrasolaaristen planeettojen ilmakehässä. I. Monikerroksisten pilvien ilmastovaikutukset maapallon kaltaisille planeetoille ja vaikutukset asuttaville alueille ”, Kitzmann et al., Hyväksytty julkaisemiseen julkaisussa Astronomy & Astrophysics (2010); arXiv: 1002.2927 on esipainatus.
