Toz bəzi ekzoplanetləri necə daha yaşayış üçün əlverişli edə bilər

Qara fonda üç çox rəngli qlobus, hər birində çoxlu kiçik külək istiqaməti oxları var.

Havadakı tozun Yer kimi qayalı ekzoplanetlərdə küləklər tərəfindən necə yayıldığını göstərən üç kompüter simulyasiyası. Şəkil Denis Sergeev/ Exeter Universiteti/Science Alert.


Planeti yaşayış üçün əlverişli edən nədir? Temperatur, suyun miqdarı, həm planetin, həm də onun atmosferinin tərkibi və ev sahibi ulduzdan gələn radiasiya miqdarı kimi müxtəlif amillər planetin həyatı təmin etmək qabiliyyətinə təsir edə bilər. Keçən ay İngiltərədəki tədqiqatçılar.dedionlar atmosferin ümumi komponentinin - tozun - artıra biləcəyini aşkar etdiləryaşayış qabiliyyətibəzi ekzoplanetlərin.

Theresenziyalınəticələr idinəşr edilmişdirinTəbiət Əlaqələri9 iyun 2020-ci il.


Bu, əhəmiyyətli bir tapıntıdır, çünki atmosferlərində çoxlu toz olan planetlərin ulduzlarından əvvəllər düşünüldüyündən daha uzaqda yaşayış şəraiti ola biləcəyini göstərir. Bu, faktiki olaraq genişlənəcəkyaşayış zonası, bu, əsasən, qayalıqdakı temperaturun maye suyun mövcud olmasına imkan verə biləcəyi bir ulduz ətrafındakı bölgədir.

Yeni tədqiqata Exeter Universiteti, Met Office və Şərqi İngiltərə Universitetinin (UEA) tədqiqatçıları cəlb edilib.

Tünd göy fonda oxlar və mətn annotasiyaları olan müxtəlif rəngli dairələr və ağ kvadratlar.

Tozun planetlərin iqliminə təsiri. Qalxma ilə kilidlənmiş planet (a) və gelgitsiz kilidli planet (b) üçün a-d panelləri planetlərin əsas vəziyyətini, e-h qısa (ulduz) və uzun dalğa (infraqırmızı) məcburiyyətini göstərir. (səth enerji balansında dəyişiklik) toz və i-j tərəfindən təqdim edilən məcburiyyətin səthin temperaturuna nəticə təsirini göstərir. Mavi oxlar planetin ulduz ətrafında hərəkətini, yaşıl oxlar isə planetin ulduza nisbətən fırlanmasını göstərir. Boutle et al./ vasitəsilə şəkilTəbiət Əlaqələri.

Kağızdan:




Günəş sistemimizdən kənarda yaşamaq üçün yararlı planetlərin müəyyən edilməsi hazırkı və gələcək kosmik missiyaların əsas məqsədidir. Bununla belə, yaşayış qabiliyyəti təkcə ulduzların şüalanmasından deyil, eyni zamanda planet atmosferinin tərkib hissələrindən də asılıdır. Burada biz ilk dəfə olaraq göstəririk ki, radiativ aktiv mineral toz Yerə bənzər ekzoplanetlərin yaşayışına əhəmiyyətli təsir göstərəcək.

Öz günəş sistemimizdə tozlu bir dünya dedikdə ağlımıza adətən Mars gəlir, lakin çox nazik atmosferi səbəbindən səthdə soyuq, quru planet olaraq qalır. Ancaq bəzi ekzoplanetlər, xüsusən də olanlar üçüngelgit kilidlidironların ulduzları üçün fərqli bir vəziyyət ola bilər.Ian Boutle, həm Met Office, həm də Exeter Universitetindən və tədqiqatın aparıcı müəllifi, abəyanat:

Yerdə və Marsda toz fırtınaları səthdə həm soyuducu, həm də istiləşmə effektinə malikdir, soyutma effekti adətən qalib gəlir. Lakin bu “sinxronlaşdırılmış orbit” planetləri çox fərqlidir. Burada bu planetlərin qaranlıq tərəfləri əbədi gecədədir və istiləşmə effekti qalib gəlir, gündüz isə soyutma effekti qalib gəlir. Təsiri, həddindən artıq temperaturu mülayimləşdirmək və beləliklə, planeti daha yaşayış üçün əlverişli etməkdir.

Toz faktoru orbitdə olan planetlər üçün xüsusilə əhəmiyyətlidirqırmızı cırtdanulduzlar, qalaktikamızda ən çox yayılmış ulduz növüdür. Bu ulduzların ətrafındakı bir çox planetlər, ayın həmişə bir tərəfini Yerə çevirdiyi kimi, planetin bir tərəfi həmişə ulduza baxaraq orbitdə fırlanır. Bu planetlərin bir tərəfi həmişə gündüz işığında, digər tərəfi isə həmişə qaranlıqda olacaqdı. Əgər çoxlu toz varsa, bu, isti gündüz tərəfini sərinləməyə və soyuq gecə tərəfini isitməyə kömək edə bilər.


Uzaq qırmızı günəş və fonda ulduzları olan buludlu çəhrayı planet.

Rəssamın qırmızı cırtdan ulduzun ətrafında fırlanan buludlu və qayalı ekzoplanet konsepsiyası. Bu kimi planetlərin atmosferlərindəki toz, əgər planetlər gelgit ilə bağlı olarsa, həddindən artıq temperaturu mülayimləşdirə bilər və onları daha yaşayış üçün əlverişli hala gətirməyə kömək edə bilər. L. Hustak/ J. Olmsted (STScI)/ vasitəsilə şəkilNASA.

Maraqlı bir ssenaridə toz, isti planetlərə, əgər varsa, səth sularını saxlamağa kömək edə bilər. Venera kimi həqiqətən isti olan bir planet atmosferdəki kifayət qədər tozla soyudula bilər. Planetin səthində su itməyə başlayanda tozun miqdarı artacaq ki, bu da ironik bir şəkildəmənfi iqlim rəyi, sonra su itkisini yavaşlatacaq. Kağızdan:

Dalğalı planetlərdə toz gündüz tərəfini soyuyur, gecəni isə qızdıraraq yaşayış zonasını əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir. Orbital konfiqurasiyadan asılı olmayaraq, biz təklif edirik ki, havadakı toz okean örtüyünün azalması və toz yüklənməsinin artması ilə bağlı rəy vasitəsilə yaşayış zonasının daxili kənarında planetar su itkisini təxirə sala bilər.

Bir planetin öz ulduzundan aldığı enerjinin miqdarı yaşayış qabiliyyətinin qiymətləndirilməsinin vacib hissəsidirManoj JoshiUEA-danqeyd etdi, atmosferin, o cümlədən tozun tərkibi də çox vacibdir:


Havadakı toz planetləri yaşayış üçün əlverişli saxlaya bilən bir şeydir, eyni zamanda bu planetlərdə həyat əlamətləri tapmaq qabiliyyətimizi ört-basdır edir. Bu təsirlər gələcək tədqiqatlarda nəzərə alınmalıdır.

Tədqiqatçılar Yer ölçüsündə qayalı planetlərin bir sıra simulyasiyalarını həyata keçirdilər və aşkar etdilər ki, təbii olaraq meydana gələn mineral toz bu cür planetlərin yaşayışına böyük təsir göstərə bilər.

Solda qəhvəyi ərazinin orbital görünüşü və sağda dalğalanan buludvari naxışlar.

Mars çox tozlu bir yerdir və kütləvi toz fırtınaları tez-tez baş verir, lakin atmosfer çox nazik olduğundan toz planeti çox isitmir. Şəkil SA/ Roscosmos/ CaSSIS/ CC BY-SA 3.0 IGO/ vasitəsiləYeni Alim.

Duncan LysterÜmumi tədqiqatın bir hissəsi kimi bir bakalavr təcrübəsi keçirmiş (və indi öz sörf lövhələrini qurur), həmçinindedi:

Son təhsil ilində praktiki tədqiqatın nəticələrinin bəhrə verdiyini görmək həyəcanvericidir. Mən füsunkar ekzoplanet atmosferinin simulyasiya layihəsi üzərində işləyirdim və onu dünya səviyyəli tədqiqat səviyyəsinə qaldıra biləcək bir qrupun bir hissəsi olmaq şansım oldu.

Tədqiqatçılar həmçinin qeyd edirlər ki, planetin atmosferindəki tozun olması mümkün axtarış zamanı nəzərə alınmalıdırbiomarkerləro atmosferdə. Bu biomarkerlərə oksigen, metan və ozon kimi qazlar daxil ola bilər və əgər kifayət qədər toz varsa, toz onların aşkarlanmasını gizlədə bilər və yanlış mənfi nəticə verə bilər. Potensial biomarkerlər bu şəkildə qaçırılsa, planet səhvən yaşamaq üçün yararsız kimi xarakterizə edilə bilər. James Webb Kosmik Teleskopu kimi qarşıdan gələn kosmik teleskoplarla axtarılacaq belə biomarkerlər (JWST) və başqaları, günəş sistemimizdən kənarda həyatın sübutlarının axtarışının həlledici aspekti olacaqdır. Onları müəyyən etmək, bu dünyalara olan həddindən artıq məsafələrə görə bir problemdir, ona görə də planet atmosferindəki tozun miqdarını bilmək də vacib olacaqdır. Kağızdan:

Tozun daxil edilməsi simulyasiya edilmiş ötürmə spektrlərində əsas biomarker qazları (məsələn, ozon, metan) əhəmiyyətli dərəcədə gizlədir və müşahidələrin şərhinə mühüm təsir göstərir. Biz nümayiş etdiririk ki, yerüstü ekzoplanetlərin gələcək müşahidə və nəzəri tədqiqatları tozun təsirini nəzərə almalıdır.

Kostyumlu və qalstuklu gülümsəyən adam.

Met Office və Exeter Universitetində Ian Boutle, yeni tədqiqatın aparıcı müəllifi. Şəkil vasitəsiləGoogle Alim.

Nathan MayneTədqiqata kömək edən Exeter Universitetindən, ümumiyyətlə astrofizikanın böyük rol oynayacağını da qeyd etdi. Odedi:

Bu kimi tədqiqatlar yalnız fənləri keçməklə və ən müasir astrofizika ilə öz planetimizin iqlimini öyrənmək üçün hazırlanmış mükəmməl anlayış və texnikaları birləşdirməklə mümkündür. Fizika fakültəsinin bakalavr tələbələrini bu və digər layihələrə cəlb etmək bizimlə təhsil alanlara bu cür texniki və birgə layihələrdə lazım olan bacarıqları birbaşa inkişaf etdirmək üçün əla imkan yaradır. JWST və kimi oyunu dəyişən qurğularlaE-ELT, yaxın gələcəkdə mövcud olmaq və ekzoplanetlərin öyrənilməsində irəliyə doğru böyük bir sıçrayış təmin etmək üçün təyin edilmiş, indi fizikanı öyrənmək üçün əla vaxtdır!

Ekzoplanetar tozla bağlı yeni qiymətləndirmə biomarkerlər və yaşayış üçün yararlı ekzoaləmlər üçün digər sübutlar axtaran, həmçinin tozun planetin iqliminə və ümumilikdə ətraf mühitinə necə təsir göstərə biləcəyini öyrənən elm adamları üçün çox faydalı olacaq.

Nəticə: Atmosfer tozu bəzi ekzoplanetlərin yaşayış imkanlarını artıra bilər.

Mənbə: Mineral toz yer planetlərinin yaşayış imkanlarını artırır, lakin biomarkerlərin aşkar edilməsini çətinləşdirir

Exeter Universiteti vasitəsilə