Quais são as implicações de uma sistemas estelares falta um gigante de gás maciça tais como os nossossistemas solares " Júpiter - que poderia implicar condições de bombardeio maciço de cometas e asteróides que impeçam o desenvolvimento da vida avançada.
Impressão do artista abaixo do disco de detritos e planetas ao redor da estrela Gliese conhecido como 581, sobreposto a imagens do Herschel PACS, 70, 100 e 160 micrómetros comprimentos de onda. O desenho de linha sobreposta à imagem Herschel dá uma representação esquemática da localização e orientação das estrelas, planetas e discos, embora não na mesma escala. GJ 581 planetas 's têm massas entre 2 e 15 massas terrestres e estão todos localizados dentro de 0,22 Astronômica Unidades (UA, onde 1 UA é a distância entre a Terra eo nosso sol) da estrela central. Menos um gigante gasoso semelhante a Júpiter, um disco de detritos vasta estende de cerca de 25 UA a 60 UA.
Dois NASA astrônomos recentemente sugeriu que o tamanho ea localização de um cinturão de asteróides, moldada pela evolução do disco solar de formação planetária e pela influência gravitacional de uma vizinha gigante Júpiter planeta-como, podem determinar se a vida complexa vai evoluir em uma Terra -como o planeta .
Rebecca Martin , um NASA Sagan Fellow da Universidade do Colorado em Boulder , e astrônomo Mario Liviodo Space Telescope Science Institute concluiu que os sistemas solares com vida de suporte de planetas pode ser raro, se eles são dependentes da presença de cinturões de asteróides de apenas a massa certa.
Asteróides podem ter entregue água e compostos orgânicos à Terra primitiva. Segundo a teoria do equilíbrio pontuado, impactos de asteróides ocasionais pode acelerar a taxa de evolução biológica por perturbar ambiente de um planeta até o ponto onde as espécies de tentar novas estratégias de adaptação. Os astrônomos basearam sua conclusão na análise de modelos teóricos e observações de arquivo, incluindo os dados infravermelhos da NASA Telescópio Espacial Spitzer .
"Nosso estudo mostra que apenas uma pequena fração dos sistemas planetários observados até agora parecem ter planetas gigantes no local certo para produzir um cinturão de asteróides do tamanho apropriado, oferecendo o potencial para a vida em um planeta rochoso perto", disse Martin, o principal autor do estudo."Nosso estudo sugere que o nosso sistema solar pode ser muito especial."
Martin e Livio sugerem que a localização de um cinturão de asteróides em relação a um planeta semelhante a Júpiter não é um acidente. O cinturão de asteróides no nosso sistema solar, localizado entre Marte e Júpiter, é uma região de milhões de rochas espaciais que fica perto da "linha de neve", que marca a fronteira de uma região fria, onde o material volátil, como gelo de água é suficientemente longe o sol para permanecer intacta.
Quando Júpiter formada apenas para além da linha de neve, a sua poderosa gravidade impediu o material nas proximidades dentro da sua órbita de coalescência e construção de planetas. Em vez disso, a influência de Júpiter fez com que o material para colidem e quebram. Estas rochas fragmentadas resolvido em um cinturão de asteróides em torno do sol.
"Para ter essas condições ideais você precisa de um planeta gigante como Júpiter, que é apenas fora do cinturão de asteróides [e] que migrou um pouco, mas não através da cintura", explicou Lívio. "Se um grande planeta como Júpiter migra através do cinto, que iria espalhar o material. Se, por outro lado, um grande planeta não migraram em tudo, que, também, não é bom porque o cinturão de asteróides seria muito grande. Haveria tanto bombardeio de asteróides que a vida nunca pode evoluir. "
Usando o nosso sistema solar como um modelo, Martin e Livio propôs que cinturões de asteróides em outros sistemas solares sempre ser localizado aproximadamente na linha de neve. Para testar a sua proposta, Martin e Livio criou modelos de formação planetária de discos em torno de estrelas jovens e calculado a localização da linha de neve nos discos com base na massa da estrela central.
Eles, então, olhou para todos os existentes baseados no espaço observações em infravermelho do Telescópio Espacial Spitzer de 90 estrelas com poeira quente, o que poderia indicar a presença de um asteróide cinto-como a estrutura. A temperatura do pó aquecido foi consistente com a da linha de neve. "A poeira quente cai à direita para nossas linhas de neve calculados, para que as observações são consistentes com as nossas previsões", disse Martin.
A dupla então estudou observações dos 520 planetas gigantes encontrados fora do nosso sistema solar.Apenas 19 deles residem fora da linha de neve. Isto sugere que a maioria dos planetas gigantes que podem ter se formado fora do snowline migraram muito longe para dentro, para preservar a espécie de cinturão de asteróides um pouco disperso necessário para promover maior evolução da vida em um planeta como a Terra perto do cinturão. Aparentemente, a menos de quatro por cento dos sistemas observados podem realmente abrigar tal uma correia asteróide compacto.
"Com base em nosso cenário, devemos concentrar nossos esforços para procurar vida complexa em sistemas que têm um planeta gigante fora da linha de neve", disse Livio.
A ilustração abaixo mostra três cenários possíveis para a evolução dos cinturões de asteróides. No painel superior, um planeta Júpiter tamanho migra através do cinturão de asteróides, espalhando material e inibindo a formação de vida em planetas. O segundo cenário mostra o nosso sistema solar-modelo: um planeta Júpiter tamanho que se move ligeiramente para dentro, mas é apenas fora do cinturão de asteróides. Na terceira ilustração, um grande planeta não migra em tudo, a criação de um cinturão de asteróides maciça. Material do cinturão de asteróides bolada seria bombardear planetas, possivelmente impedindo a vida de evoluir.
Nova pesquisa com base na análise de modelos teóricos e observações de arquivo, incluindo os dados de infravermelho dos Espacial Spitzer da NASA Telescópio, sugere que o segundo cenário também pode ser importante para o desenvolvimento de vida em outros sistemas solares.
O Programa de Bolsas de Sagan é administrado pelo Exoplanet NASA Science Institute, no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia, cujo objetivo é promover os objetivos científicos e técnicos de Exploração da Nasa Exoplanet Programa.
O Galaxy Diário via http://planetquest.jpl.nasa.gov
Créditos de imagem: ESA / Hubble AOES e / IRTF imagem composta de Tempestades de Júpiter. Crédito: NASA, ESA, IRTF, A. Sánchez-Lavega e R. Hueso (Universidad del País Vasco, Espanha)
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