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高倾斜的星球可能会居住

时间:2021-06-14 18:52:09 来源:

麻省理工学院科学家的新出版的研究表明,即使是具有近横轴的高倾斜行星也可能潜在地支持寿命,只要行星完全被海洋覆盖。

迄今为止,我们的太阳系之外的近2,000个行星已经确定。无论这些外产上的哪种是热情的生活都取决于许多标准。其中,科学家们已经思考,是一个星球的倾斜 - 它的轴线相对于它周围的轨道的角度。

例如,地球具有相对较低的倾斜,围绕轴线旋转,该轴几乎垂直于轨道的平面周围。然而,科学家怀疑,外产上的倾向于倾斜,类似于垂直纺纱顶部的任何东西。倾斜度越深,一个居住的行星可能是 - 否则思考已经消失了。

现在,麻省理工学院的科学家发现,即使是一个高倾斜的行星,带有几乎水平的轴,可能会潜在地支持寿命,只要行星完全被海洋覆盖。事实上,即使是一个浅海洋,大约50米深,就足以让这样的行星保持在相对舒适的温度下,周围平均约60华氏度。

MIT地球部门的前研究科学家DavidFerreira(EAPS)(EAPS),这面对它,一个高倾斜的星球会出现相当极端:倾斜在它一侧,它的北极将持续六个月举行凌晨六个月,然后黑暗六个月,因为这个星球围绕着它的明星。

“期望是,这样的星球不会居住:它基本上煮沸,冻结,这对生命来说真的很艰难,“Ferreira说,现在是在英国阅读大学的讲师。“我们发现海洋在夏季储存了热量,冬季送回了它,因此气候仍然是温和的,即使在冷极夜的心脏。因此,在寻找可居住的外延网上,我们说,不要折扣高倾斜的人,这是不合适的。“

本集团分析的详细信息在伊卡斯杂志上发表。本文的共同作者是Ferreira; Sara Seager,1941年的班斯和麻省理工学院的物理系; John Marshall,Cecil和Ida Green教授地球和行星科学; EAPS的副教授和保罗·奥·戈尔曼。

倾斜居住的外延

Ferreira和他的同事使用了一个在麻省理工学院开发的模型来模拟一个高倾斜的“aquaplanet” - 一个地球大小的星球,距离太阳的类似距离,完全覆盖在水中。三维模型旨在模拟大气,海洋和海冰之间的循环,占风险和热量在驾驶3000米深海的影响。为了比较,研究人员还将大气模型与各种深度的简化,一动不动“沼泽”耦合:200米,50米,10米。

研究人员使用了详细的模型来模拟三个灰度的行星:23度(代表地球状倾斜),54度和90度。

对于一个具有极端,90度倾斜的行星,他们发现全球海洋 - 甚至一个浅达50米 - 将在整个极地夏天吸收足够的太阳能,并在冬季将其释放回到大气中以保持相当温和气候。结果,整个地球将在一年体验春季的温度。

“我们期待如果你把海洋放在地球上,它可能有点可居住,但不是这一点,”Ferreira说。“这真的很奇怪,杆的温度仍然可居住。”

一个失控的“雪球地球”

一般来说,团队观察到生活可以在高度倾斜的水上展开,但只有一个点。在仿真与浅海洋中,Ferreira发现,深深地的水域不足以调节高倾斜的星球的气候。相反,这个星球将遇到失控效果:一旦有点冰形式,它会很快遍布地球的黑暗面。根据Ferreira的说法,即使这一侧向太阳转向太阳时,也为时已晚:巨大的冰盖将反映太阳的光线,允许冰进一步蔓延到新的变暗的一面,并最终包围地球。

“有些人认为一个带有非常大的倾斜的星球可以在赤道周围有冰,杆子会很温暖,”Ferreira说。“但我们发现没有中间状态。如果海洋太小,这个星球可能倒入雪球。那么显然,它不会居住。“

宾夕法尼亚州立大学物理学和天文学教授Darren Williams表示,过去的气候建模表明,在极端倾斜的行星上,各种气候情景取决于其海洋和陆地的尺寸。他说,Ferreira的结果得出了相似的结论,但更详细。

威廉姆斯说:“千年似乎有一个或两个陆地大小的外产上产似乎似乎有少量的密度,所以威廉姆斯说,所有水球的概率至少为0.1%,”威廉姆斯说。“这一切的结果是高倾斜处的外产上产不一定没有生命,因此对天体学区群落同样有趣和重要。”

出版物:David Ferreira,等,“气候以”高倾斜“,Icarus,2014年11月15日第243卷,第236-248页; DOI:10.1016 / J.ICarus.2014.09.015

图像:克里斯汀·丹尼尔洛夫(Christine Daniloff)


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