A modelagem por computador por cientistas da NASA mostra que o atrito pode ser a chave para a sobrevivência de alguns planetas distantes do tamanho da Terra que viajam em órbitas perigosas. Os resultados são consistentes com as observações que os planetas do tamanho da Terra parecem ser muito comuns em outros sistemas estelares. Embora o calor pode ser uma força destrutiva para alguns planetas, a quantidade certa de fricção, e, portanto, o calor, pode ser útil e talvez criar condições para habitabilidade.
"Encontramos uma boa notícia inesperada para planetas em órbitas mais vulneráveis", disse Wade Henning, um cientista da Universidade de Maryland trabalhando no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e principal autor do novo estudo. "Acontece que esses planetas, muitas vezes experimentam a fricção apenas o suficiente para tirá-las do caminho do mal e em órbitas mais circulares mais seguras e mais rapidamente do que o previsto anteriormente."
Simulações de sistemas planetários jovens indicam que planetas gigantes, muitas vezes perturbar as órbitas dos mundos internos menores. Mesmo que essas interações não são imediatamente catastrófico, eles podem deixar um planeta em uma órbita excêntrica traiçoeiro - um curso muito elíptica que aumenta as chances de caminhos se cruzam com outro corpo, sendo absorvido pela estrela hospedeira, ou ser ejetado do sistema.
Outro perigo potencial de uma órbita altamente excêntrica é a quantidade de estresse das marés um planeta pode sofrer como ele desenha muito perto de sua estrela e, em seguida, retira-se para longe. Perto da estrela, a força gravitacional é poderoso o suficiente para deformar o planeta, ao mesmo tempo em trechos mais distantes da órbita, o planeta pode facilitar volta em forma. Essa ação flexão produz atrito, o que gera calor. Em casos extremos, o stress corrente pode produzir calor suficiente para liquefazer o planeta.
Neste novo estudo, disponível on-line em 1 de Julho de 2014, edição do Astrophysical Journal, Henning e seu colega Terry Hurford, cientista planetário Goddard, explorou os efeitos das tensões das marés nos planetas que possuem várias camadas, como a crosta rochosa , manto ou núcleo de ferro.
Uma das conclusões do estudo é que alguns planetas podia se mover em uma órbita segura cerca de 10 a 100 vezes mais rápido do que o esperado anteriormente - como um pouco como algumas centenas de milhares anos, em vez da taxa de mais típico de vários milhões de anos. Tais planetas seria conduzido perto do ponto de fusão ou, pelo menos, teria uma camada de quase derretido, semelhante ao que logo abaixo da crosta da Terra. Suas temperaturas interiores pode variar de moderada mais quente do que o nosso planeta é hoje até o ponto de ter oceanos de magma de tamanho modesto.
A transição para uma órbita circular seria rápida, porque uma camada de quase derretido iria dobrar facilmente, gerando uma grande quantidade de calor induzida por fricção. À medida que o planeta se livrou de que o calor, ela perderia energia em um ritmo rápido e relaxar rapidamente em uma órbita circular. (Mais tarde, aquecimento de maré iria desligar, e da superfície do planeta poderia tornar-se seguro para caminhar.)
Em contraste, um mundo que tinham completamente derretido seria tão fluido que ele produziria pouco atrito. Antes deste estudo, que é o que os pesquisadores espera que aconteça aos planetas submetidos a tensões de marés fortes.
Planetas frios, duros tendem a resistir ao estresse das marés e liberar energia muito lentamente. Na verdade, Henning e Hurford descobriu que muitos deles realmente gerar menos atrito do que se pensava anteriormente. Isso pode ser especialmente verdadeiro para os planetas mais longe de suas estrelas. Se esses mundos não estão lotados por outros organismos, eles podem ser estáveis em suas órbitas excêntricas por um longo tempo.
"Neste caso, as órbitas, não circulares mais longas poderiam aumentar a 'zona habitável', porque o stress maré continuará a ser uma fonte de energia por longos períodos de tempo", disse Hurford. "Isso é ótimo para estrelas fracas ou mundos de gelo com os oceanos do subsolo."
Surpreendentemente, uma outra maneira para um planeta terrestre para alcançar grandes quantidades de aquecimento deve ser coberto por uma concha de gelo muito espessa, semelhante a um extremo "Terra bola de neve." Embora uma folha de gelo é uma superfície escorregadia, de baixa fricção, um gelo camada de milhares de quilômetros de espessura seria muito elástico. Um shell como esta teria apenas as propriedades certas para responder fortemente ao estresse das marés, gerando uma grande quantidade de calor. (As altas pressões no interior destes planetas poderia evitar tudo, mas nas camadas mais superficiais de se transformar em água líquida.)
Os pesquisadores descobriram que as camadas muito sensíveis de gelo ou material quase derretida pode ser relativamente fina, a poucas centenas de quilômetros de profundidade, em alguns casos, no entanto, ainda dominam o comportamento global.
A equipe modelado planetas que são do tamanho da Terra e os tempos de até dois anos e meio maior. Henning acrescentou que superEarths - planetas na parte alta desta faixa de tamanho - provavelmente experimentar tensões marés mais fortes e potencialmente poderiam se beneficiar mais com o atrito resultante e aquecimento.
Agora que os pesquisadores têm mostrado a importância das contribuições de diferentes camadas de um planeta, o próximo passo é investigar como as camadas de fluxo de material derretido e mudança ao longo do tempo.
Pesquisadores do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa (JPL), são preparung uma missão que poderia lançar em 2020 e entregar as sondas a Europa em 2026 para investigar se a vida nunca poderia ter existido na lua enorme, o que provavelmente abriga um oceano de água líquida sob sua shell envolta em gelo, aquecido, os pesquisadores acreditam, pelas tensões de maré exercida sobre Europa por Júpiter e várias outras grandes luas, assim como por radioactivity.The proposto missão, bem como o recém-lançado rover Curiosity Mars Ciência Laboratório da NASA, seria avaliar a capacidade do local para manter a vida passada e presente.
"Europa, eu acho, é o primeiro lugar para ir para a vida existente", disse Kevin mão do JPL, que estabeleceu princípios básicos da missão em uma palestra nesta quinta-feira (8 de dezembro), na reunião anual da União Geofísica Americana inverno. "Europa realmente nos dá a oportunidade de olhar para a vida que vivem no oceano que está lá hoje, e tem sido há muito da história do sistema solar."
Conceito dos pesquisadores exige o lançamento de duas sondas idênticas (um backup), cada um dos quais pesa 704 £ (320 kg) e carrega £ 79 (36 kg) de instrumentos científicos. "Isso foi uma espécie de forma abrangente para reduzir alguns dos riscos inerentes a aterrissagem na superfície desconhecida da Europa", disse Hand. Ele empasized que a missão lander é apenas um conceito no momento, e muitos detalhes que precisam ser trabalhados antes que pudesse sair do chão.
Cada robô usaria um espectrômetro de massa, sismógrafos e várias câmeras diferentes para estudar o seu local de pouso. O espectrômetro de massa seria capaz de detectar vários produtos químicos orgânicos, se eles existem em gelo de Europa, ao passo que as câmeras e os sismógrafos iria coletar dados sobre a geologia da lua ..
NASA também está considerando uma missão diferente que iria enviar uma nave espacial para estudar Europa a partir da órbita. A missão Júpiter Europa Orbiter vai lançar em 2020 e custou cerca de US $ 4,7 bilhões, segundo as autoridades.
O oceano mais profundo na Terra é do Oceano Pacífico Marianas Trench, que atinge uma profundidade de 6,8 milhas impressionante forjadas pela profundidade do oceano na lua de Júpiter, Europa, que algumas medidas colocado a 62 milhas.
Apesar Europa é coberta por uma grossa crosta de gelo cheio de cicatrizes e hachurada, as medições feitas pela sonda Galileo da NASA e outras sondas sugerem fortemente que um oceano líquido que se encontra abaixo da superfície. O interior é aquecida, os investigadores acreditam que, pelas tensões de maré exercida sobre Europa por Júpiter e várias outras grandes luas, bem como por radioactividade.
A maioria dos cientistas acredita que os mares subEuropan está trancado em dezenas de quilômetros de gelo. O calor é então conduzido a partir do núcleo quente pelo movimento convectivo de massa de gelo - enormes pedaços de material congelado literalmente carregando o calor para fora com eles como eles se movem-se através da camada de gelo, baralhando e recongelamento como eles despejar calor para o espaço.
Mas Europa de Júpiter pode não só manter, mas a vida de criação, de acordo com a pesquisa da Universidade de Arizona Richard Greenberg, professor de ciências planetárias e membro da equipe de imagens da Galileo para Júpiter-orbital da NASA.
Europa, similar em tamanho à lua da Terra, e foi fotografada pela Galileo a Júpiter orbiter nave espacial. Sua superfície, uma crosta congelada de água, foi previamente pensado para ser dezenas de quilômetros de espessura, negando os oceanos abaixo de qualquer exposição. A combinação de processos de maré, águas mornas e exposição da superfície periódica pode ser suficiente não só para justificar a vida, mas também para incentivar a evolução.
Com Júpiter ser o maior planeta do sistema solar, seus stresses maré na Europa geram calor suficiente para manter a água em Europa em estado líquido. Mais do que apenas a água é necessária para manter a vida. Marés também desempenham um papel no fornecimento para a vida. Marés nos oceanos da Europa são muito maiores em tamanho do que a da Terra, com alturas que atingem 500 metros (mais de 1.600 pés). Mesmo a forma da lua é esticada ao longo do equador, devido à tração de Júpiter nas águas abaixo da superfície gelada.
A mistura de substâncias necessárias para manter a vida também é impulsionado por marés. Ambientes estáveis também são necessários para a vida florescer. Europa, cuja órbita em torno de Júpiter é em sincronia com sua rotação, é capaz de manter a mesma face para o gigante gasoso por milhares de anos. O mar está a interagir com a superfície, de acordo com Greenberg e "não é possível que se estende de maneira a seguir a superfície até pouco acima da crosta."
"A verdadeira chave para a vida na Europa," Greenburg acrescenta, "é a permeabilidade da crosta de gelo. Há fortes evidências de que o oceano abaixo do gelo está ligado à superfície através de rachaduras e fusão, em várias épocas e lugares. Como resultado, o, se houver um, inclui não apenas o oceano de água líquida, mas estende-se através do gelo até a superfície, onde não há acesso a oxidantes, compostos orgânicos, e luz para a fotossíntese. a configuração física fornece uma variedade de potencialmente nichos habitáveis e evoluindo. Se houver vida lá, não seriam necessariamente restrita a microorganismos. "
Marés ter criado os dois tipos de características de superfície visto na Europa: rachaduras / cumes e áreas caóticas, Greenberg said.The cumes são pensados para ser construído ao longo de milhares de anos pela água escorrer até as bordas de fissuras e recongelamento de formar mais e bordas mais elevadas até que as fendas fecham para formar um novo cume.
As áreas caóticas são pensados para ser evidência da-through derreter necessário para a exposição aos oceanos.
O calor das marés, criado por atrito interno, pode ser suficiente para derreter o gelo, junto com vulcões submarinos - uma combinação de fatores daria organismos um ambiente estável, mas mudando - exatamente o tipo que incentive evolução
O Galaxy diário via Elizabeth Zubritsky, Goddard Space Flight Center da NASA, NASA JPL e space.com
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