Egzoplanety podobne do Ziemi rzeczywiście są do niej podobne

Nowe badania dostarczyły kolejnych wskazówek na to, że egzoplaneta odległa od nas o 500 lat świetlnych jest bardziej podobna do Ziemi.

Kepler-186f to pierwsza zidentyfikowana egzoplaneta wielkości Ziemi poza Układem Słonecznym, która okrąża swoją gwiazdę macierzystą w tzw. ekosferze. Oznacza to, że znajduje się w odpowiedniej odległości od swojej gwiazdy, aby woda w stanie ciekłym mogła istnieć na jej powierzchni.

W badaniu Georgia Tech wykorzystano symulacje do analizy i identyfikacji dynamiki osi obrotu egzoplanety. Dynamika ta określa, jak bardzo planeta przechyla się na swojej osi i jak ten kąt przechyłu ewoluuje z upływem czasu. Nachylenie osi obrotu ma wpływ na pory roku i klimat, od czego jest zależna ilość światła słonecznego padającego na powierzchnię planety.

Naukowcy sugerują, że nachylenie osi Kepler-186f jest bardzo stabilne, podobnie jak Ziemi, co sprawia, że ma ona regularne pory roku i stabilny klimat. Zespół Georgia Tech uważa, że to samo dotyczy egzoplanety Kepler-62f, planety o rozmiarach Ziemi, która krąży wokół gwiazdy odległej od nas o około 1200 lat świetlnych.

Jak ważne jest nachylenie osi obrotu planety dla klimatu? Duża zmienność nachylenia osi może być kluczowym powodem, dla którego Mars przekształcił się miliardy lat temu z wodnego krajobrazu w dzisiejszą jałową pustynię.

Mars znajduje się w strefie zdatnej do zamieszkania w Układzie Słonecznym, jednak nachylenie jego osi obrotu jest bardzo niestabilne, waha się w przedziale od 0 do 60 stopni. Ta niestabilność prawdopodobnie przyczyniła się do rozpadu marsjańskiej atmosfery i odparowania wód powierzchniowych.

Dla porównania, nachylenie osi Ziemi oscyluje łagodnie – od 22,1 do 24,5 stopnia, przechodząc z jednego krańca do drugiego co 10 000 lat.

Kąt orientacji orbity planety wokół gwiazdy macierzystej może być spowodowany oddziaływaniem grawitacyjnym z innymi planetami w tym samym układzie. Gdyby orbita miała oscylować z taką samą prędkością, jak precesja osi obrotu planety, oś obrotu drgała by również w tę i z powrotem, czasem bardzo dramatycznie.

Mars i Ziemia silnie oddziałują na siebie nawzajem, podobnie jak na Merkurego i Wenus. W rezultacie same osie obrotu miałyby taką samą prędkość, jak oscylacja orbitalna, co może powodować duże odchylenie osi. Na szczęście Księżyc kontroluje odchylenia Ziemi. Nasz naturalny satelita zwiększa współczynnik precesji osi obrotu Ziemi i sprawia, że różni się ona od prędkości oscylacji orbitalnej. Z drugiej strony Mars nie ma wystarczająco dużego satelity, aby ustabilizować nachylenie osi.

Wydaje się, że obie egzoplanety są różne od Marsa i Ziemi, ponieważ mają słabsze powiązania z planetami w swoich układach. Jeszcze nie wiadomo, czy posiadają księżyce, jednak obliczenia astronomów pokazują, że nawet bez satelitów osie obrotu Kepler-186f i Kepler-62f pozostałyby niezmienne przez dziesiątki milionów lat.

Promień Kepler-186f jest mniej niż 10% większy od promienia Ziemi, ale jego masa skład i gęstość pozostają tajemnicą. Okrąża swoją gwiazdę macierzystą raz na 130 dni. Według NASA jasność tej gwiazdy widzianej w południe z powierzchni planety byłaby taka, jak jasność Słońca widzianego z Ziemi tuż przed zachodem. Kepler-186f znajduje się w gwiazdozbiorze Łabędzia i jest częścią układu złożonego z pięciu planet.

Kepler-62f uważany był za najbardziej podobną do Ziemi egzoplanetę, dopóki naukowcy w 2014r roku nie zauważyli Kepler-186f. Jest około 40% większa niż nasza planeta i prawdopodobnie jest ziemskim lub oceanicznym światem. Znajduje się w konstelacji Lutni i jest najbardziej zewnętrzną planetą wśród pięciu egzoplanet krążących wokół pojedynczej gwiazdy.

Nie oznacza to, że obydwie egzoplanety mają wodę w stanie ciekłym, nie mówiąc już o życiu. Jednak obydwie są względnie dobrymi kandydatami do tego.

Te badania są jednymi z pierwszych, które śledzą stabilność klimatu planet pozasłonecznych i zwiększają zrozumienie tych potencjalnie nadających się do zamieszkania pobliskich światów.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
CfA

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.