U Goldilocks musela být ovesná kaše příliš horká a ne příliš studená ... potřebovala správnou teplotu.
Pro planetu podobnou Zemi, která skrývá život nebo mnohobuněčný život, je určitě důležitá teplota, ale co jiného je důležité? A co dělá teplotu exo-Země „v pořádku“?
Některé nedávné studie dospěly k závěru, že odpověď na tyto otázky může být překvapivě obtížná a že některé odpovědi jsou překvapivě zvědavé.
Zvažte náklon osy exo-Země, její šikmost.
V hypotéze „Vzácná Země“ je to Goldilocksovo kritérium; ledaže by náklon zůstal stabilní (měsícem, jako je náš Měsíc), a v „pravém“ úhlu, klima se bude houpat příliš divoce, aby se vytvořil mnohobuněčný život: příliš mnoho sněhových koulí Země (celá zeměkoule pokrytá sněhem a ledem s zvýšený efekt albedo) nebo příliš velké riziko úniku skleníku.
"Zjistili jsme, že planety s malými oceánskými frakcemi nebo polárními kontinenty mohou zažít velmi závažné sezónní klimatické změny," píše David Spiegel z Columbia University *, shrnující výsledky rozsáhlé řady modelů zkoumajících účinky šikmosti, pokrytí země / oceánu a rotace na planetách podobných Zemi, „ale že tyto planety mohou také udržovat sezónně a regionálně obyvatelné podmínky na větším rozsahu orbitálních poloměrů než více planet podobných Zemi.“ A skutečné překvapení? "Naše výsledky naznačují, že modelované podnebí je o něco méně náchylné k dynamickým přechodům sněhové koule při vysoké šikmosti." Jinými slovy, exo-Země nakloněná téměř napravo (podobně jako Uran) může mít menší pravděpodobnost, že bude trpět sněhovými událostmi na Zemi, než naše, Goldilocks, Země!
Zvažte ultrafialové záření.
"Ultrafialové záření je dvojsečný meč k životu." Pokud je příliš silný, dojde k poškození pozemních biologických systémů. A pokud je příliš slabá, syntéza mnoha biochemických sloučenin nemůže jít dál, “říká Jianpo Guo z čínské observatoře Yunnan **„ Pro hostitelské hvězdy s účinnými teplotami nižšími než 4 600 K jsou ultrafialové obytné zóny blíže než obyvatelné zóny . U hostitelských hvězd s účinnou teplotou vyšší než 7 137 K jsou ultrafialové obytné zóny dále než obytné zóny. “ Tento výsledek nezmění to, co jsme již věděli o zónách obývatelnosti kolem hvězd hlavní sekvence, ale účinně vylučuje možnost života na planetách kolem post-červených obřích hvězd (za předpokladu, že by někdo mohl přežít jejich domov, když se stane obřím červem!)
Zvažte účinky mraků.
Výpočty zón obývatelnosti - poloměry oběžných drah exo-Země kolem jejího domovského povrchu - pro hvězdy hlavní sekvence obvykle předpokládají nebe astronomů - trvalé jasné oblohy (tj. Žádné mraky). Ale Země má mraky a mraky rozhodně mají vliv na průměrné globální teploty! „Albedo efekt je jen slabě závislý na dopadajícím hvězdném spektru, protože optické vlastnosti (zejména rozptylové albedo) zůstávají téměř konstantní v rozsahu vlnových délek maxima dopadajícího hvězdného záření,“ uvádí německá týmová studie *** dochází k dopadům mraků na obývatelnost (podívali se na hlavní sekvence homeunů spektrálních tříd F, G, K a M). To zní jako Gaia je Goldilocksův přítel; „skleníkový efekt vysokoúrovňového cloudu na druhé straně však závisí na teplotách nižší atmosféry, které jsou zase nepřímým důsledkem různých typů centrálních hvězd,“ uzavírá tým (nezapomeňte, že Globální teplota Země závisí na efektu albedo i skleníku). Takže zpráva o návratu domů? „Planety se zemskými mraky v jejich atmosféře mohou být umístěny blíže k centrální hvězdě nebo dále ve srovnání s planetami s atmosférou jasného nebe. Změna vzdálenosti závisí na typu cloudu. Obecně platí, že mraky nízké úrovně vedou ke zmenšení vzdálenosti kvůli jejich albedo efektu, zatímco mraky vysoké úrovně vedou ke zvýšení vzdálenosti. “
„Správně“ je obtížné sevřít.
* hlavní autor; Spoluautory jsou Kristen Manou z Princetonské univerzity a Caleb Scharf z Kolumbijské univerzity („Obyvatelná podnebí: vliv šikmosti“, Astrofyzikální deník, svazek 691, 1. vydání, s. 596-610 (2009); arXiv: 0807.4180. )
** hlavní autor; Spoluautory jsou Fenghui Zhang, Xianfei Zhang a Zhanwen Han, všichni také na observatoře Yunnan („Obytné zóny a UV obyvatelné zóny kolem hostitelských hvězd“, Astrophysics and Space Science, Svazek 325, číslo 1, s. 25- 30 (2010))
*** „Mraky v atmosféře extrasolárních planet. I. Klimatické účinky vícevrstvých mraků pro planety podobné Zemi a důsledky pro obyvatelné zóny “, Kitzmann et al., Přijatý k publikaci v Astronomy & Astrophysics (2010); arXiv: 1002.2927 je předtisk.
