Planetas semelhantes à Terra em massa que têm ambos os continentes e oceanos pode ser melhor para abrigar vida extraterrestre do que aqueles que são mundos só de água. Um novo estudo dá esperança para a possibilidade de que muitos planetas super-Terra orbitando estrelas distantes têm exposto os continentes e não apenas superfícies cobertas de água.
Super-Terras provavelmente têm climas mais estáveis em relação a mundos de água e, portanto, maiores zonas habitáveis onde a vida alienígena poderia prosperar. No novo estudo, os pesquisadores usaram a Terra como um ponto de partida para a modelagem de como super-Terraspode armazenar a água na superfície e no subsolo dentro do manto. O trabalho é detalhado em um papel pré-impressão intitulado "Ciclismo de água entre o oceano ea Mantle: Super-Terras não precisa ser Waterworlds", que foi publicado na edição de janeiro do The Astrophysical Journal .
Pesquisadores esperam tipicamente super-Terras de existir como mundos de água, porque sua forte gravidade de superfície cria geografia superfície relativamente achatada e oceanos profundos. Mas o novo estudo descobriu que os super-Terras com tectônica ativa pode ter exposto os continentes se sua água é inferior a 0,2 por cento da massa planetária total.
"Um planeta pode ser dez vezes mais úmido do que a Terra e ainda expuseram continentes", disse Nicolas Cowan, cientista planetário da Universidade Northwestern e co-autor do novo estudo. "Isso é importante para que o planeta se parece e como ele as idades."
Cowan e Dorian Abbot, um cientista do clima na Universidade de Chicago, construiu o modelo em estudo. O modelo usa a Terra como ponto de partida para definir como a distribuição de água de um planeta pode acabar equilibrada em um estado de equilíbrio entre os oceanos de superfície e no manto, que permite que os pesquisadores para calcular se uma super-Terra é provável que seja um mundo de água ou não.
O movimento das placas tectônicas da Terra transfere água continuamente entre os oceanos de superfície e no manto. A água do oceano entra no manto, como parte das rochas do fundo do mar, quando uma placa tectônica desliza sob outra e vai para dentro do manto.
"A Terra é o único planeta conhecido com placas tectônicas , um ciclo de águas profundas, etc, por isso é um bom lugar para começar ", disse Cowan. "Por outro lado, se ele sair que o ciclo de águas profundas da Terra em nenhum lugar perto de um estado de equilíbrio, em seguida, nossas conclusões são maneira fora da marca."
Água no manto pode voltar a entrar no mar quando a atividade vulcânica divide crosta do planeta em cadeias meso-oceânicas. A perda da massa causa uma queda de pressão, que leva o manto rocha subjacente a derreter e perder voláteis, tais como água. (Um toque adicional é que super-Terras com sua gravidade mais forte poderia ter maior pressão do fundo do mar que suprime a perda do manto de água, de modo que mais de água total do planeta permanece no manto.)
Há outras incertezas que podem fazer uma grande diferença na precisão do modelo em prever a probabilidade de ter continentes secos de uma super-Terra. Um desconhecido é a quantidade de água escondido dentro do próprio manto da Terra; Cowan e Abbot citam estimativas de 1-2 oceanos valor da água. Outro fator é ou não super-Terras têm processos tectônicos. Se hipóteses dos pesquisadores sobre um ou outro fator está errado, que mudaria o cálculo do seu modelo de "fronteira do mundo de água", que representa o ponto de divisão do modelo matemático entre-mundos aquáticos e mundos com continentes secos.
"Se alguns dos nossos parâmetros de entrada são descontroladamente fora, então o limite real-world água pode ser diferente em uma ordem de magnitude", disse Cowan. "Não importa como você cortá-la, porém, é o limite do mundo de água pouco provável que seja tão condenável quanto se pensava."
O debate sobre a super-Terras continuará até que as missões espaciais começar a coletar dados concretos sobre a quantidade de água existente em tais planetas. Um telescópio espacial com uma coronagraph interior ou exterior starshade poderia bloquear a luz ofuscante de estrelas distantes para dar uma olhada no que orbitam planetas. Mas há telescópios espaciais ativos atualmente pode fazer o trabalho necessário de mapear a superfície da super-Terras.
"" No mínimo, você precisa de um telescópio espacial com um espelho a poucos metros de largura, acoplado a um starshade dezenas de milhares de quilômetros de distância ", explicou Cowan." NASA está mooting essa idéia, mas não é o próximo . prioridade "Um telescópio espacial que poderia caber a conta seria da NASA Telescópio Largo-Campo Infrared Survey (WFIRST) -. um telescópio de 2,4 metros planejado com um instrumento de exoplanetas imagem A missão $ 1600000000 permanece no ar até que a NASA pode espremer lo para o orçamento, mas Cowan espera que WFIRST poderia sair do chão em meados da década de 2020 ou 2030. Se assim for, que traria pesquisadores um passo mais perto de compreender se super-Terras realmente trabalhar como nosso próprio mundo.
Uma pesquisa feita por astrônomos do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica em 2012 mostrou que, se a Terra fosse um pouco menor e menos massiva, não teria placas tectônicas - as forças que movem continentes e construir montanhas. E sem as placas tectônicas, a vida nunca poderia ter ganhou uma posição.
"As placas tectônicas são essenciais à vida como a conhecemos", disse Diana Valencia, da Universidade de Harvard. "Nossos cálculos mostram que maior é melhor quando se trata de a habitabilidade de planetas rochosos."
Tectônica-A placa de movimento de grandes blocos ou placas, de um planeta superfície são cruciais para a habitabilidade de um planeta, porque eles permitem que as substâncias químicas e reciclagem complexos, como o dióxido de carbono, que funciona como um termostato e mantém amena Terra. O dióxido de carbono que estava trancada em rochas é liberado quando as pedras derretem, retornando para a atmosfera a partir de vulcões e cordilheiras oceânicas.
"A reciclagem é importante, mesmo em escala planetária", explicou Valencia.
Valencia e seus colegas, Richard O'Connell e Dimitar Sasselov (Universidade de Harvard), examinei os extremos para determinar se as placas tectônicas seria mais ou menos provável em mundos rochosos de tamanhos diferentes. Em particular, com foco em "super-Terras"-planetas mais do que o dobro do tamanho da Terra e até 10 vezes mais massiva.
"Pode não ser uma coincidência que a Terra é o maior planeta rochoso em nosso sistema solar, e também o único com vida", disse Valencia.
"Não são apenas os planetas potencialmente habitáveis mais, mas muito mais", afirmou Sasselov, que é diretor das Origens de Harvard Initiative Vida.
Na verdade, uma super-Terra pode vir a ser tem "anéis de fogo" vulcânicas que poderia abrangem todo o globo, enquanto o equivalente de Yellowstone Park seria bolha com nascentes de água quente e explodiu com centenas de gêiseres. Uma atmosfera como a Terra seria possível, enquanto que a gravidade superficial seria até três vezes maior que a da Terra sobre o maior super-Terras.
Sasselov observou que, embora uma super-Terra seria duas vezes o tamanho do nosso planeta, ele teria geografia similar. Placas tectônicas rápidas daria menos tempo para montanhas e fossas oceânicas para formar antes de a superfície foi reciclado, produzindo montanhas não mais altas e trincheiras não mais profundas do que as da Terra. Até mesmo o tempo pode ser comparável a um mundo em uma órbita semelhante à Terra.
"O cenário seria familiar. Uma super-Terra se sentiria muito em casa", disse Sasselov
The Daily Galaxy via Astrobio.net e Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Crédito: David A. Aguilar (Harvard-Smithsonian CfA)
Os ritmos me refiro no meu último post ocorre em todo o muito pequeno para o muito grande e aqui é uma facada em explicar a mim mesmo. A escala de tempo geológico Terra é marcada por extinções em massa que seguem um padrão reoccurring através das eras. Toda vez que um desses eventos de extinção acontecer espécies mais complexas maiores vir a ser, em essência, trazendo a biosfera como um todo para uma plataforma mais elevada de existência. Ao dizer que agora considerar o que poderia ser as forças no trabalho para causar uma interrupção tal cíclico ao longo dos íons; certamente deve ser algo de fora da Terra para estar em uma escala tão grande e provavelmente está relacionado ao nosso sistema oscilante estrela dentro e fora da planície galáctica, enquanto em um intervalo que orbitam o centro da galáxia, bem mais tempo. Levando ainda mais longe também considerar que todas as galáxias, incluindo a nossa estão em espiral através de filamento como as estruturas que compõem o universo conhecido. Estes processos estão ocorrendo da mesma forma no muito pequeno e você está começando a receber a imagem agora. Olhando de cima para baixo agora pode-se imaginar que o universo está em um processo de desenvolvimento que é conduzido por algo não muito diferente de nosso próprio ciclo de vida. Se nós podemos começar a entender isso, então nós também podemos admitir que somos uma provável uma parte muito importante de tudo isso muito como há células especializadas que compõem os nossos corpos.