In che modo i modelli del clima terrestre possono aiutare a trovare pianeti abitabili?

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In che modo i modelli del clima terrestre possono aiutare a trovare pianeti abitabili?
In che modo i modelli del clima terrestre possono aiutare a trovare pianeti abitabili?
Anonim

Negli ultimi due decenni, l'umanità ha scoperto più di quattromila esopianeti al di fuori del nostro sistema solare. Alcuni di questi oggetti già scoperti potrebbero sostenere la vita, secondo il portale phys.org. Per trarre conclusioni su quali pianeti possono dare speranza all'umanità nella sua eterna ricerca per trovare "fratelli in mente", è stato creato un supercomputer unico NASA Discover, che prevede contemporaneamente il clima futuro della Terra. Quindi, in che modo esattamente i modelli climatici terrestri possono aiutare nella ricerca di vita aliena?

Quale potrebbe essere il clima sugli esopianeti?

Come sai, il pianeta più promettente per lo studio sul tema dell'abitabilità è quello che supporta una serie di condizioni necessarie contemporaneamente. Quindi, il mondo trovato dovrebbe essere roccioso, avere acqua liquida sulla sua superficie, mantenere l'atmosfera e possedere un campo magnetico che proteggerebbe la vita locale dal vento cosmico. Nonostante il fatto che le moderne tecnologie non ci permettano di studiare pianeti extrasolari lontani in orbita attorno a stelle aliene con precisione dettagliata, e il viaggio della navicella verso quello più vicino richiederebbe 75 mila anni, i ricercatori possono ora giudicare il clima di mondi lontani basandosi sul pianeta che ha diventa la nostra casa è la Terra.

Una tale variante dello studio di mondi lontani è diventata possibile per realizzare il cosiddetto "metodo del transito", che aiuta non solo durante la ricerca di esopianeti, ma anche quando si analizzano le loro distanze dalle stelle madri per stimare la percentuale di luce bloccata dai pianeti. Tali dati indiretti aiutano gli esperti a giudicare la massa dell'esopianeta e le sue caratteristiche climatiche approssimative. Tuttavia, non importa come cerchiamo di confrontare gli oggetti trovati nello spazio lontano, molti di loro sono così diversi dalla Terra che sembrano presi dall'immaginazione. Pertanto, la maggior parte dei pianeti scoperti dal telescopio spaziale Kepler della NASA non esiste nel nostro sistema solare.

Molto spesso, gli esopianeti trovati si trovano tra le dimensioni della Terra e il gassoso Urano, che è quattro volte più grande del nostro pianeta. Inoltre, la stragrande maggioranza degli esopianeti potenzialmente abitabili si trova vicino a stelle deboli - nane rosse, che costituiscono la stragrande maggioranza delle stelle nella nostra galassia. A causa delle piccole dimensioni delle nane rosse o delle stelle M, i pianeti dovrebbero trovarsi a breve distanza dalla loro stella rossa brillante, più vicini di Mercurio al Sole. Un fatto così scomodo fa discutere gli scienziati sulla possibilità di abitabilità di tali mondi, perché è noto che, nonostante le loro piccole dimensioni, le nane rosse sono molto irascibili, emettendo radiazioni ultraviolette 500 volte più dannose del nostro Sole. Secondo gli esperti, un ambiente del genere potrebbe far evaporare quasi istantaneamente tutti gli oceani, privare l'atmosfera e friggere qualsiasi DNA su un pianeta vicino a una nana rossa.

Clima sull'esopianeta più vicino alla Terra

I modelli climatici della Terra mostrano che gli esopianeti rocciosi attorno alle nane rosse possono essere abitabili anche con le radiazioni. Ad esempio, un team della NASA ha recentemente simulato possibili condizioni climatiche su Proxima B, anch'essa situata accanto a una nana rossa, per verificare se esiste la possibilità di un clima caldo e umido, così importante per la vita organica.

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Proxima B è un potenziale candidato per rilevare la vita aliena

Proxima B orbita attorno alla stella Proxima Centauri in un sistema a tre stelle situato a soli 4,2 anni luce dal Sole. Gli scienziati ritengono che il mondo che hanno scoperto sia roccioso, in base alla massa stimata del pianeta, che è solo leggermente più grande della Terra. Il problema principale di Proxima Centauri è che si trova 20 volte più vicino alla sua stella di quanto la Terra sia al Sole. Pertanto, un esopianeta impiega solo 11,2 giorni per completare una rivoluzione attorno alla sua stella. Una posizione così scomoda potrebbe trasformare Proxima Centauri B in un mondo gravitazionalmente bloccato, il che non promette nulla di buono per la vita su un pianeta del genere.

Il team di Anthony del Genio, uno scienziato planetario della NASA, è stato in grado di modernizzare il modello climatico della Terra, sviluppato per la prima volta negli anni '70, per creare un simulatore planetario chiamato ROCKE-3D basato sul suddetto supercomputer NASA Discover. I risultati di un insolito esperimento hanno mostrato che la modellazione dei gas serra e dell'acqua nell'atmosfera di Proxima B consente di giudicare la presenza di nuvole sull'esopianeta, agendo per analogia con un ombrello e riflettendo la radiazione dannosa della stella madre. La presenza di un tale fenomeno potrebbe abbassare la temperatura sul lato soleggiato di Proxima b da caldo a caldo. Altri scienziati hanno scoperto che Proxima può formare nuvole così massicce da eclissare l'intero cielo se viste dalla superficie.

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La superficie di Proxima Centauri potrebbe essere oscurata da enormi nuvole

Un simile fenomeno insolito può verificarsi se il pianeta è gravitazionalmente chiuso e ruota lentamente attorno al proprio asse. Una forza nota all'umanità come effetto Coriolis provoca la convezione in cui la stella riscalda l'atmosfera. Inoltre, la combinazione dell'atmosfera e la circolazione di un possibile oceano sulla superficie del pianeta può spostare l'aria calda sul lato notturno di questo mondo alieno, che a sua volta proteggerà l'atmosfera del pianeta dal congelamento, anche se parte del pianeta è priva di ogni luce.

Nonostante il fatto che gli scienziati siano attualmente privati dell'opportunità di testare le loro conoscenze teoriche, i ricercatori sperano che il lancio del James Webb Space Telescope aiuterà a confermare o smentire la loro ipotesi sul clima dell'esopianeta più vicino.

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