Locuibilitatea planetară

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Jump to navigation Jump to search
Determina condițiile de viață de pe o planetă corespunde în parte pentru a extrapola condiții de teren, pentru că este singura planetă pe care existența vieții este cunoscut.
Pământul și celelalte planete din sistemul solar, comparativ cu 500+ planete extrasolare și existența de apă pentru a sprijini livability. Localizarea planetelor în raport cu axa verticală indică dimensiunea de planete relativ la Pământ, și în comparație cu distanța orizontală dintre planetele de primar stea din sistemul solar.

Delocuit ale unei planete este o măsură de capacitatea de un corp astronomic de a dezvolta și de a găzdui viața. Această noțiune, prin urmare, poate fi folosit atât pentru planete și sateliți naturali.

Pe baza cunoștințelor dobândite prin studiul de biologie pământului, elementele necesare pentru a sustine viata sunt o sursă deenergie cuplat la materialul disponibil, știind că diferite modele sunt propuse în sprijinuloriginii vieții. Cu toate acestea, conceptul de livability ca o "posibilitate de a primi viață" este în mod inerent limitate, prin comparație cu condițiile biologice de pe pământ, acest lucru înseamnă că multe alte criterii geofizice, geochimice și astrofizică sunt respectate. În măsura în care existența vieții extraterestre este necunoscut, locuit de o planetă este în mare măsură o extrapolare de condițiile de pe teren și caracteristicile generale care apar favorabil pentru dezvoltarea de viață în Sistemul solar. Laapa lichid este considerat ca fiind un element vital pentru un ecosistem viabil. Cercetarea în acest domeniu este, prin urmare, la ambele planetare știință șiastrobiologie.

Ideea că alte planete decât Pământul ar putea găzdui viață este vechi. În cursul istoriei, dezbaterea a fost la fel de mult filosofice ca și științifice[1]. La sfârșitul Format:S- a fost teatrul de două descoperiri majore. Mai întâi de toate, de observare și explorare de sonde de la planete și sateliți din Sistemul solar au furnizat informații critice care au ajutat pentru a defini criteriile de locuire și comparații pentru a geofizice între Pământ și alte corpuri cerești. Pe de altă parte, descoperirea de planete extrasolare, care a început în 1995 și s-a accelerat, deoarece, a fost cel de-al doilea punct de cotitură importantă. Acesta a confirmat că Soarele nu este singurul star de a găzdui planete și-a lărgit sfera de cercetare cu privire la locuire de planete dincolo de Sistemul solar.

Sisteme planetare corespunzătoare[modificare | modificare sursă]

Definiți conceptul de" o planetă locuibilă ", începe cu studiul de stele. Condițiile de viață de pe o planetă depinde în mare parte de caracteristicile sistemului planetar (și, prin urmare, steaua) care îl găzduiește. În timpul proiectului Phoenix de program SETI, oamenii de stiinta Margaret Turnbull și Jill Tarter dezvoltat conceptul deHabCat (Catalog de sisteme solare locuite) în 2002. Catalogul a fost realizat prin extragerea de 120.000 de stele mai apropiate de Pământ din catalogul Hipparcos. Apoi, o selecție mai precisă a dus la izolarea de 17.000 de HabStars. Alegerea criteriilor, a fost un bun punct de plecare pentru a înțelege care sunt caracteristicile universului sunt necesare pentru găzduirea planete locuibile[2].

Clasă spectrală[modificare | modificare sursă]

La clasă spectrală de o stea indică temperatura de fotosfera, care pentru stelele din secvența principală este legat la masa lor. În prezent se estimează că domeniul spectral este adecvat pentru stele, care sunt potrivite pentru sistemele de unde viața (HabStars) merge de la început de clasa "F " sau "G "până la" mid-K ". Aceasta corespunde la temperaturi un pic mai mult de 7 000 K pentru un pic mai mult de 4 000 K. Soare, stele, clasa G2, este intenționat în mijlocul de acest domeniu. Stelele de acest tip au o serie de particularități care sunt importante din punct de vedere al locuire de planete :

  • Au ars cel puțin câteva miliarde de ani, ceea ce lasă suficient timp pentru ca viața să se dezvolte. Stelele din secvența principală sunt mai luminoase, celor din clasele " O ", " B " și " O " este, de obicei, a ars mai mult de un miliard de ani, și, în unele cazuri, mai puțin de 10 milioane de ani[3] · [note 1].

Aceste stele sunt nici "prea cald", nici " prea rece ", și arde suficient de lung pentru ca viața să aibă o șansă să apară. Ce tip de stea este, probabil, de 5 până la 10% dintre stelele din galaxia noastră. Cu toate acestea, întrebarea dacă stelele mai puțin strălucitoare, care este de a spune, cei între sfârșitul clasei K și clasa M ( piticele roșii), sunt, de asemenea, susceptibile de a găzdui planete locuibile rămâne deschisă. Cu toate acestea, este crucial, pentru că majoritatea stelelor sunt de acest tip.

Zona locuibilă stabil[modificare | modificare sursă]

Zona locuibilă (HZ în limba engleză) este un domeniu teoretic aproape de stea, în care orice planete prezent ar avea apă în stare lichidă pe suprafața lor. După o sursa de energie apa lichidă este considerat ca fiind cel mai important element pentru viață, în mare parte datorită rolului pe care îl joacă pe Pământ. Este posibil ca aceasta este doar o reflectare a o prejudecată, din cauza dependenței de apă de specii terestre. Dacă formele de viață au fost descoperite pe planete, în care apa este absent (de exemplu, amoniac), conceptul de zona locuibilă ar trebui să fie profund revizuite și chiar complet eliminate ca fiind prea restrictive[note 2].

O zonă locuibilă, "stabil" are două particularități. În primul rând, locația trebuie să varieze de-a lungul timpului. Luminozitatea stelelor crește cu vârsta lor și o zonă locuibilă dat se abate de la steaua. Dacă această migrație este prea rapid (de exemplu, pentru un star super-masive), planetele sunt în zona locuibilă că pentru un timp foarte scurt, acest lucru reduce considerabil probabilitatea că viața se dezvoltă acolo. Determinarea zona locuibilă și deplasarea acestuia în timpul vieții steaua este foarte dificil : de feedback, cum ar fi cele datorate ciclu de carbon au tendinta de a compensa impactul de creștere a luminozității. Astfel, doar ca evolutia stelei, a ipotezelor despre condițiile atmosferice și geologia planetei au o foarte mare influență asupra calculului de o zonă locuibilă. Astfel, parametrii propuse pentru calcularea zona locuibilă de Soare au variat foarte mult în timp ce această noțiune este dezvoltat[5].

Apoi, nici un corp de masă semnificativă, cum ar fi o planetă gigant de gaz nu trebuie să fie prezent în zona locuibilă, sau aproape de ea : prezența lui ar putea preveni formarea de planete terestre. Dacă, de exemplu, Jupiter a apărut în regiune, care este în prezent între orbitele planetelor Venus și Pământul, ei, probabil, nu ar putea avea loc (cu excepția ca un satelit al planetei). Dacă la un moment dat, cercetătorii au presupus că o combinație de planete terestre de pe orbitele interioare - planete gigant de gaz de pe orbitele exterioare fost norma, recentele descoperiri de planete extrasolare au contrazis această ipoteză. Multe planete gazoase gigant (Jupiter fierbinte) au fost găsite în orbite aproape de steaua lor, anihilarea întreaga zonă locuibilă potențial. Datele actuale privind planete extrasolare sunt susceptibile de a fi părtinitoare, deoarece masive planete au orbite excentrice și aproape de la steaua sunt mai ușor de găsit decât celelalte. Până în prezent, acesta nu a fost încă posibil să se determine ce tip de sistem planetar este cel mai comun.

Variație în luminozitate[modificare | modificare sursă]

Toate stelele au variatii in luminozitate, dar amplitudinea acestor fluctuații este foarte diferită de la o stea la alta. Cele mai multe stele sunt relativ stabile, dar o minoritate semnificativă dintre ei este variabilă și are de multe ori o bruscă și intensă crește în luminozitate. Prin urmare, cantitatea de radiatii de energie primită de către organism în orbită se confruntă cu schimbări bruște. Acestea sunt, prin urmare, săraci candidați pentru a găzdui planete capabile să susțină viața în măsura în care schimbările puternice a fluxului de energie au un impact negativ asupra supraviețuirea organismelor. De exemplu, ființele vii adaptat la un domeniu de temperatură, în special, ar avea, probabil, probleme supraviețuitor în variații mari de temperatură. În plus, exploziile de luminozitate sunt în general însoțite de emisie de doze masive de raze gamma și raze X, radiații, care ar putea fi letală. Înatmosfera planetelor ar putea atenua aceste efecte (o creștere de 100 % a luminozitatii solare, este o dublare, nu implică faptul că o creștere în învățământul primar "doar" ~20% din temperatura (absolută) de pe Pământ, este de ~50 °C[note 3]), dar este, de asemenea, posibil ca astfel de planete nu sunt în măsură să dețină atmosfera lor este pentru că radiație puternică a lovit-o în mod repetat, ar putea dispersa.

Soarele nu cunosc acest tip de variație : în cursul ciclului solar, diferența dintre luminosities minimă și maximă este de aproximativ 0.1 %. Există dovezi de important (și controversată) modificări în luminozitate a Soarelui, deși minor, a avut un efect semnificativ asupra climei pământului în timpul perioade istorice. Cea mica era glaciara ar putea fi cauzate de scaderea luminozitatii solare pe o perioadă mai lungă de timp[6]. Astfel, nu este necesar ca o stea este o stea variabilă care își schimbă luminozitatea afectează locuire. Printre analogii solare cunoscute, cel care arata cel mai puternic Soare este 18 Scorpii. Diferența mare dintre cele două stele este amplitudinea ciclului solar, care este mult mai mare la 18 Scorpii, care scade semnificativ probabilitatea ca viata sa se dezvolte pe orbita sa[7].

Metallicity mare[modificare | modificare sursă]

Dacă cele mai abundente elemente într-o stea sunt întotdeaunahidrogen șiheliu, există o mare variație în sumă de elemente metalice (în astronomie, numit "metal" sau califică drept "metal" orice element mai grele decât heliul) pe care le conțin. Un procent ridicat de metale într-o stea se corelează cu cantitatea de elemente grele prezente în protoplanetare disc inițială. Conform teoriei formarea sistemelor planetare în nebuloase solare, o cantitate mică de metale în stele scade semnificativ probabilitatea ca planetele se formează în jurul valorii de ea. Întreaga planetă se formează în jurul unei stele este sărac în metale este, probabil, de masă a scăzut, și, prin urmare, ar fi nefavorabilă pentru viață. Studii spectroscopice sistemele de unde exoplanete au fost de găsit pentru a confirma relația dintre o rată mare de metale și formarea de planete : "stele cu planete, sau cel puțin cu planete similare cu cele cu care ne aflăm în prezent, sunt în mod clar mai mult metal-bogat decât stelele fără un companion planetar "[8]. Influența metallicity este discriminatoriu ca la varsta potențial de stele locuibilă : stelele s-au format la începutul istoriei universului au rate mai mici de metale și o probabilitate corespunzătoare pentru a găzdui planetare tovarăși.

Sistemele binare[modificare | modificare sursă]

Artist de vedere al trei stele, deplanete extrasolare HD 188753 Ab.

Estimările actuale sugerează că cel puțin jumătate din toate stelele sunt în sistemele binare[9], ceea ce complică serios delimitarea conceptului de livability. Distanța dintre cele două stele a unui sistem binar este între o unitate astronomică și câteva sute. Dacă separarea dintre cele două stele este mare, influența gravitațională a doua stea de pe o planetă de rotație în jurul prima stea va fi neglijabil : locuire nu este schimbată decât dacă orbita este foarte excentrică (a se vedea ipoteza Nemesis, de exemplu). Cu toate acestea, atunci când cele două stele sunt mai strâns distanțate, planeta ar putea avea o orbită stabilă. Dacă distanța între o planetă și stea primar depășește o cincime din distanța minimă între două stele, stabilitatea orbitala a planetei nu este garantat[10]. Nu este sigur că planetele ar putea forma într-un sistem binar, deoarece forțele gravitaționale ar putea interfera cu formarea planetei. Lucrările teoretice de[[{{{2}}}]]⁠([[:Alan Boss:{{{2}}}|Alan Boss]]) la Institutul Carnegie a arătat că giganți de gaz poate forma în jurul stele în sistemele binare într-un mod similar cu formarea lor în jurul valorii de stele singuratice[11].

Alpha centauri, cea mai apropiată stea de Soare, indică faptul că binar de stele nu ar trebui să fie excluse în mod sistematic în căutare de planete locuibile. Centauri a și B au o distanță de cel puțin 11 AU (23 UA medie) și ambele ar trebui să aibă zone locuibile stabil. O simulare de stabilitatea pe termen lung planete din acest sistem arată că planetele situat la aproximativ 3 UA de una dintre cele două stele poate să rămână pe o orbită stabilă (care este de a spune că semi-axa majoră se abate mai puțin de 5 %). Zona locuibilă de Centauri-O ar fi de cel puțin 1.2 1.3 UA și Centauri B de la 0.73 să 0.74 UA[12].

Caracteristici planetare[modificare | modificare sursă]

Principala ipoteză a făcut pe planete locuibile este că acestea sunt teluric. Astfel de planete, a căror masă ar fi de același ordin de mărime ca și cel de pe Pământ, sunt compuse în principal din silicați și nu s-au păstrat straturi moi externe dehidrogen șiheliu ca planetele gazoase. O formă de viață care se află în straturile superioare ale norilor de giganți de gaz nu este exclus[13], deși acest lucru este considerat puțin probabil având în vedere lipsa de o suprafață solidă, așa că mijlocul fix menținerea homeostaziei, gravitația nu este un obstacol major[14]. Prin contrast, sateliți naturali de astfel de planete ar putea foarte bine să găzduiască viața[15] ; cu toate acestea, acesta poate fi bine că ele au o caracteristică a masei negative : acestea ar putea fi doar rareori ajunge și depăși masa de Marte (a se vedea în Masă).

Timpul de analiză a mediilor probabil să fie în măsură să accepte viața, una se distinge în general la organisme unicelulare cum ar fi bacteriile și archaea forme de viață de animal, mai complexe. La unicellularité o condiție prealabilă pentru multicellularity în orice arbore filogenetic este o situație ipotetică, și apariția unor organisme unicelulare nu înseamnă neapărat apariția mai complexe forme de viață[note 4]. Caracteristicile planetare enumerate mai jos sunt considerate esențiale pentru viață, dar în toate cazurile, condițiile de locuit ale unei planete va fi mult mai restrictive pentru organisme multicelulare, cum ar fi plante și animale care pentru o forma de viata.

Masa[modificare | modificare sursă]

Marte, cu atmosfera, este mai rece decât ar fi fost la Pământ la aceeași distanță.

Planete de low-masa ar fi săraci candidați pentru a găzdui viață pentru două motive. Mai întâi de toate, lor gravitate mai scăzută tinde să facă atmosferă mai fragilă. Moleculele constituente de zi au o probabilitate mult mai mare pentru a atinge viteza de evadare și de a fi ejectate în spațiu atunci când sunt mânați de vântul solar sau de o coliziune. Planetele atmosfera nu este gros nu au avut suficient material pentru biochimie inițială, au pic de izolare și săraci de transfer de căldură pe suprafețele lor (de exemplu, Marte cu atmosfera subțire, este mai rece decât ar fi fost la Pământ la aceeași distanță) și mai mică protecție împotriva radiației de înaltă frecvență și météoroïdes. În plus, planetele sunt mai mici, au un diametru mai mic și, prin urmare, mai mare, raporturile dintre suprafață și volum decât verii lor de mare dimensiune. Aceste organisme au tendința de a vedea energia lor de evacuare mult mai rapid după formarea lor și, prin urmare, au pic de activitate geologică. Nu au vulcani, cutremure șiactivitate tectonică care furnizează suprafața elementelor de sprijin de viață și atmosfera de molecule de reglare temperatura (cum ar fi dioxidul de carbon).

Termenul "de masă" este doar relativă : Pământul este considerat de masă a scăzut în comparație cu planetele gigant al Sistemului solar, dar este cel mai mare, cel mai masiv și mai densă a planetelor terestre[note 5]. Este suficient de mare pentru gravitatea acesteia să își păstreze atmosfera și lichid de bază continuă să rămână activi și cald, ceea ce duce la activitate geologice la suprafață ( de dezintegrare a elementelor radioactive în inima planetei este o altă sursă de căldură de planete). Martie, dimpotrivă, este aproape (sau poate total) inactiv și-a pierdut cea mai mare parte a atmosferei sale[16]. Astfel, se pare că masa minimă de o planetă să fie locuibilă undeva între Marte și Pământ (sau Venus), ≥ 1/2 masei de pământ (?). Cu toate acestea, această regulă poate admite excepții : Io, satelitul lui Jupiter mai mici decât planetele terestre, a activității vulcanice din cauza constrângerilor cauzate de influența gravitațională jovian. Vecinul lui, Europa, ar putea adăposti un ocean de apă lichidă sub gheață de suprafață, datorită energiei create de câmpul gravitațional, jovian, și interacțiunile cu Io și Ganymede. Pentru un alt motiv, una din lunile lui Saturn, Titan, este de interes : ea și-a păstrat o atmosferă groasă și biochimice reacții sunt posibile în metan lichid pe suprafața sa. Acești sateliți sunt și excepții, dar ele dovedesc că masa nu ar trebui să fie considerate ca discriminatorii în termeni de livability. De asemenea, este necesar să se precizeze ceea ce căutați pentru ; posibilitatea de viata(s), microbiene, multicelulare, sau animal complex, care poate duce la o civilizație tehnologică.

În cele din urmă, o planetă mare, este probabil să aibă un nucleu mare compus de fier. Se creează un câmp magnetic care protejează planeta de vântul solar, care, în absența acestuia ar tinde sa "manance" planetar atmosfera și să bombardeze particulele ionizate de ființe vii. Masa nu este singurul element luat în considerare pentru a determina existența unui câmp magnetic. Planeta trebuie să aibă, de asemenea, o mișcare de rotație este suficient de rapid pentru a produce un efect de dinam cadrul său de bază[17].

Orbită și de rotație[modificare | modificare sursă]

Ca și pentru alte criterii, stabilitatea ar fi extrem de important în orbite și de rotație a unei planete, deci este locuibilă. Cea mai mareexcentricitate orbitală, cea mai mare fluctuație de temperatură de la suprafața planetei. Deși se adaptează, organismele nu pot suporta o prea mare variație, în special dacă acesta include atât la punctul de fierbere și de topire punctul de principalul solvent biota planetei (Pământ, apă). Dacă, de exemplu, oceanele de pe planeta noastră vaporisaient (chiar și parțial) și congelaient la rândul său, ar fi dificil să ne imaginăm că viața așa cum o știm ar fi fost capabil să evolueze. Peorbita Pământului este aproape circulară, excentricitatea fiind mai mică de 0,02. Celelalte planete din Sistemul solar (cu excepția Mercurului) au excentricități similare. Datele colectate pe excentricități de planete extrasolare-a surprins pe cei mai mulți cercetători : 90 % au excentricități mai mari decât cele ale planetelor din Sistemul solar, cu o medie de 0,25[18]. Această caracteristică ar putea fi din cauza la o simplă prejudecată de observație ca un puternic excentricitate crește oscilație de stele, și, prin urmare, facilitează detectarea de pe planeta.

Mișcarea planetei în jurul axei de rotație trebuie, fără îndoială, să îndeplinească anumite caracteristici, în scopul de viață pentru a avea o șansă de a evolua.

  • Planeta nu ar trebui să păstreze aceeași față de steaua ei, în caz contrar, fața luminată ar fi foarte cald, uscat, și partea întunecată, congelate, surprinde toate apă în formă de gheață[19].
  • Ciclul zi-noapte nu trebuie să fie prea lung. Dacă într-o zi durează mai mult de o (2) săptămâni (de teren), diferența de temperatură între partea iluminate și o parte întunecată, va fi ridicat și problemele sunt similare cu cele ale unui foarte mare excentricitate orbitală.
  • Planeta ar fi moderată sezoane. Dacă există un pic de axa de înclinare (în raport cu perpendiculară peecliptică), anotimpurile nu sunt pronunțate, și unul dintre principalele stimulente de dinamism a biosferei va dispărea ; aceste planete vor fi în general mai rece decât dacă ar fi fost mai înclinați. Dacă o planetă are o înclinație puternică, anotimpuri vor fi extreme șihomeostazia a biosferei va fi dificil să-și exercite. La ora actuală, exact efectele acestor modificări pot fi simulate : studiile au arătat că, chiar pe pârtiile de la extreme (până la 85 °) ar putea fi compatibile cu viața, cu condiția " ca ei nu se ocupa continente sunt expuse în fiecare sezon la cea mai mare temperatura "[20].
  • Oscilație ar trebui să fie menținută la un nivel scăzut. Ciclul de precesie a Pământului durează 23 000 de ani. Dacă a fost mult mai scurtă sau dacă clătina era mai important, semnificativ la schimbările climatice ar putea afecta în mod semnificativ condițiile de viață de pe alte planete.

Luna pare să joace un rol crucial în reglarea climei pământului prin stabilizarea înclinare a axei de rotație. S-a sugerat că o planetă a cărei înclinare ar fi o mișcare haotică, nu a putut găzdui viața : un satelit de mărimea Lunii ar putea fi nu numai util, ci chiar indispensabilă pentru a permite locuire de planete[21]. Această teză este, însă, controversată[note 6].

Geochimie[modificare | modificare sursă]

Acesta este, de obicei presupune că orice viață extraterestră ar trebui să fie construit pe aceeasi chimie ca din Pământ : aceasta este teza emergente șovinism de carbon. Cele patru cele mai importante elemente pentru viata de pe pamant ( carbon, hidrogen, oxigen șiazot) sunt, de asemenea, cele patru elemente chimice, reactivi, cel mai abundent în Univers. În efect, moleculele de prebiotic simple, cum ar fi aminoacizi, au fost găsite în meteoriți și înspațiul interstelar. În masă, aceste patru elemente reprezintă aproximativ 96 % din biomasa de pe pământ. Atomii de carbon au un talent unic de a stabili legături chimice între ele și să formeze mari structuri complexe, ceea ce le face ideale pentru a fi baza mecanismelor complexe care constituie ființele vii. Apă, compus din oxigen și hidrogen, constituie solventul în care procesele biologice și reacția inițială ceea ce duce la apariția vieții a avut loc. Energia de legătură covalentă între atomii de carbon și cei de hidrogen eliberat prin disocierea de carbohidrați și alte molecule organice este combustibilul de toate de viață complexe. Aceste patru elemente se combină pentru a forma aminoacizi, care sunt proteine, componente esențiale ale organismelor vii.

Relativa abundența de elemente diferite în spațiu nu sunt întotdeauna similare de pe planete diferite. De exemplu, din cele patru elementelor de mai sus, numai oxigenul este prezent în cantități mari în scoarța pământului[22]. Acest lucru poate fi explicată în parte prin faptul că multe dintre aceste elemente, cum ar fi hidrogen și azot, precum și alte molecule simple, cum ar fi dioxid de carbon, monoxid de carbon, metan, amoniac și apă, sunt în stare gazoasă la temperaturi mai ridicate. În regiunile calde în apropierea Soarelui, aceste molecule volatile nu au jucat un mare rol în formațiuni geologice de pe alte planete. Ei au fost în vigoare prins în stare gazoasă sub cruste nou format. Acestea sunt compuse în mare parte din moleculele de non-volatile sub forme de rock, cum ar fi dioxid de siliciu (o moleculă de compus de siliciu șioxigen , a căror abundență în scoarța terestră explică faptul că de oxigen). De degazare de molecule volatile prin prima vulcani ar fi contribuit la formareaatmosfera planetelor. Dinexperiența Miller-Urey experiment a arătat că, cu o intrare de energie, aminoacizi pot fi sintetizați de la molecule simple, prezente în atmosfera primară[23].

Chiar și așa, vulcanice degazarea nu a putut explica de cantitatea de apa din oceanele terestre[24]. Cea mai mare parte din apa necesară vieții, și poate fi de carbon, este, fără îndoială, vine din Sistemul solar extern în cazul în care, departe de căldura Soarelui, ea a fost în măsură să rămână puternic. Comete și chondrites carbonice crashing în Pământul în Sistemul solar timpuriu nu ar fi depozitate cantități mari de apă și alte molecule volatile că viața necesită (inclusiv aminoacizi). Acest lucru ar fi permis apariția rapidă a vieții pe Pământ.

Astfel, deși este probabil că cele patru elemente principale sunt prezente și în alte locații, un sistem de viață ar avea nevoie de o alimentare continuă cu un corp în orbită, în scopul de a furniza elemente pentru a planetelor interioare. Este posibil ca viața cum o știm noi pe Pământ nu ar exista fără contribuția de comete și chondrites carbonice. La întrebarea dacă alte elemente care ar putea servi ca blocuri de construcție de bază pentru forme de viață construit pe o altă chimie , cu toate acestea, rămâne de dezbătut.

Alte considerente[modificare | modificare sursă]

Locuire sisteme jurul piticelor roșii[modificare | modificare sursă]

Artist de vedere al o pitică roșie.

Determinarea locuit de pitici rosii ar putea ajuta la a determina dacă viața este comun înUnivers. În fapt, piticele roșii sunt considerate a reprezenta 80% la 85% din stelele din galaxia noastră[25] · [26], ceea ce ar corespunde aproximativ la " 160 de miliarde de 200 de miliarde de stele în Calea lactee "[27].

De ani de zile, astronomii au exclus piticele roșii sisteme sunt potențial locuibile. Lor de dimensiuni mici (între 0,1 și 0,6 masă solară) corespunde reacții nucleare să fie extrem de lentă : ele emit lumină foarte puțin (între 0,01 și 3 % din cea a Soarelui). Orice planetă ce orbitează în jurul unei pitice roșii ar trebui să fie foarte aproape de steaua sa gazdă să aibă o temperatură de suprafață comparabilă cu cea de pe Pământ : de la 0,3 UA (mai puțin decât Mercur) pentru o stea ca Pintos 8760, pentru a fi 0.032 AU (anul de această planetă durează 6 zile terestre) pentru o astfel de stea , Proxima centauri[28]. La aceste distanțe, gravitatea steaua determină o rotație sincronă. O jumătate din planetă ar fi aprins constant, în timp ce celălalt va fi niciodată. Singura posibilitate pentru potențialul de viață nu este supus la căldură extremă sau frig extrem este cazul planeta asta ar fi o atmosferă suficient de gros pentru a transfera căldura din emisfera iluminată întreaga emisferă pe timp de noapte. Pentru o lungă perioadă de timp, s-a presupus că o atmosferă prea gros pentru a preveni lumina de la stele pentru a ajunge la suprafață, ceea ce face fotosinteza imposibil.

Descoperiri recente tind, totuși, să conteste acest punct de vedere. Studii de Robert Haberle și Manoj Joshi de la Centrul de Cercetare Ames al NASA au arătat că atmosfera de o planetă în jurul unei pitice roșii ar trebui să fie de 15 % mai groasă decât cea a Pământului pentru a permite caldurii de stele, se intinde pe fata nu s-a aprins. Apa rămâne înghețate pe față, în unele dintre modelele lor[29]. Această marjă este, de asemenea, destul de compatibil cu fotosinteza. Martin Heath din Greenwich Colegiu Comunitar a arătat că apa mării ar putea, de asemenea, fluxul fără a îngheța complet la o parte în umbră dacă oceanele erau suficient de adânc pe acest front pentru a permite libera circulație a apei sub stratul de gheață la suprafață. Astfel, o planetă cu oceanele și atmosfera potrivite orbită în jurul unei pitice roșii, ar putea, în teorie cel puțin, bine ai venit la viață.

Dimensiunea, cu toate acestea, nu este singurul criteriu de a face prezența vieții puțin probabil în jurul piticelor roșii. O planetă în jurul unei pitice roșii-ar fi aprins pe o singură parte și, prin urmare, fotosinteza ar fi imposibil de realizat pe mai mult de jumătate din suprafața sa (partea de noapte și zone umbrite pe fata iluminate). În plus, la radiații de o pitică roșie sunt în principal în infraroșu, în timp ce pe Pământ, fotosinteza folosește lumina vizibilă. Totuși, o parte din spectrul vizibil (în special roșu) și fotosinteză (terestre) este o mână bună cu acest spectrale fereastră. În plus, ne putem imagina un sistem care utilizează aproape în infraroșu.

La piticele roșii sunt mult mai variabilă și mai violent decât verii lor mai mari și mai stabile. Ele sunt de multe ori acoperite cu pete de la soare , care poate reduce lumina emisă de stea pana la 40 %, în unele luni, în timp ce în alte perioade ale gigantic exploziile solare se va dubla luminozitatea în câteva minute. Astfel de variații mai puternic viața, deși este posibil că acestea ar stimulaevoluția speciilor prin creșterea ratei de mutație și rapid schimbarea climei.

Piticii rosii, cu toate acestea, au un avantaj major fata de alte vedete, cum ar fi sistemele gazdă de viață : se arde pentru o foarte lungă perioadă de timp. Umanitatea a apărut pe Pământ 4,5 miliarde de ani după formarea planetei noastre și viața așa cum o știm noi, ar trebui să-termeni și condiții corespunzătoare în jurul nostru stele pentru doar 500 de milioane la mai puțin de 1 miliard de ani[30]. Dimpotrivă, piticele roșii poate arde timp de zeci de miliarde de ani, din cauza unor reacții nucleare de care sunt scaunului sunt mult mai lente decât cele de stele mai mari. Viața ar fi atât de mult mai mult timp să se dezvolte și să evolueze. În plus, chiar dacă probabilitatea de a găsi o planetă în zona locuibilă din jurul unei pitice roșii este mică, numărul total de zone locuibile din jurul piticelor roșii este egal cu cel al stelelor asemănătoare Soarelui dat fiind numărul lor mare[31].

Piticele maro[modificare | modificare sursă]

De pitice maro sunt (poate) mai numeroase decât pitice roșii. Cu toate acestea, ele nu sunt considerate stele, pentru că ei doar emit foarte putina caldura.

În 2004, este descoperit prima exoplaneta care orbitează o pitică maro, 2M1207 b , care orbitează în jurul 2M1207. Masa acestui corp este estimat a fi între 3 și 10 maselor de Jupiter. Această observație confirmă posibilitatea de prezența planetelor în jurul valorii de pitice maro, chiar dacă în teorie lor disc de praf și gaz nu este foarte masiv și s-ar disipa înainte de formarea de o planetă de dimensiuni semnificative. Cu toate acestea, o pitică maro este mult mai rece decât Soarele nostru, zona locuibilă ar fi limitată și foarte aproape de pitice maro, și-ar fi redus la gradul de răcire. Este posibil ca sistemele jurul maro pitici nu poate fi capabil de a găzdui viața, cel puțin așa cum o știm noi[32].

"Bun Jupiters"[modificare | modificare sursă]

Planetele gigantice de gaz, cum ar fi Jupiter , au un rol important într-un Sistem solar.

De Bună Jupiters "sunt planete gigant de gaz, ca planeta Jupiter din Sistemul nostru solar, care gravitează în jurul lor stea pe orbite circulare, destul de departe de zona locuibilă a nu avea un efect perturbator, dar suficient de aproape pentru a "proteja" planete terestre situat în orbite interior. Mai întâi de toate, se stabilizeze orbitele acestor planete, și chiar climatul lor. În plus, acestea contribuie la limita numărul de comete șiasteroizi care ar putea provoca efecte devastatoare pe o planetă a găzdui viața[33]. Jupiter se învârte în jurul Soarelui la o distanță de aproximativ 5 ori mai mare decât Pământul (~5,2 ua). Este la o distanță comparabilă cu care oamenii de știință speră să găsească "bun Jupiters" în jurul altor stele. Rolul lui Jupiter a fost evidențiată în 1994 , atunci când cometa Shoemaker-Levy 9 sunt zdrobite. Dacă gravitația lui jupiter nu a capturat o cometă, s-ar putea să fi fost capabil de a intra în Sistemul solar interior. În plus, se stabilizeaza asteroizi prin limitarea variabilității orbitele lor, plasându-le în "familii" care sunt formate prin lacune în așa-numita " Kirkwood ", reducând astfel frecvența de impact asupra planete terestre.

În epocile timpurii a Sistemului solar, Jupiter a fost un rol invers : aceasta a ajutat la creșterea excentricitatea orbitelor obiectelor din centura de asteroizi. Un mare număr dintre ei s-a prăbușit pe Teren, și-a dat mari cantități de elemente volatile. Inainte de Pământ ajunge la jumătate din dimensiunea sa actuală, corpuri de gheață din regiune în jurul lui Jupiter și Saturn și de corpuri mici din centura de asteroizi original și a adus apă de pe Pământ din cauza perturbații gravitaționale traiectoriile generate de Jupiter și Saturn[34]. Astfel, în timp ce giganții de gaz sunt acum utile de protecție, au fost importante în activarea contribuția chestiune esențială pentru livability.

Vecinătatea galactică[modificare | modificare sursă]

Oamenii de stiinta au emis ipoteza că anumite zone ale galaxiei (" zone, galactic locuibilă ") permite o mai bună decât altele, existența vieții[35]. Sistemul solar în care trăim, în brațele lui Orion, pe de o parte din Calea lactee, este considerat a fi un loc favorabil[36]. Foarte departe de centrul galactic, se evită unele dintre pericolele :

  • Nu este într-un roi globular.
  • Nu este aproape de o sursă activă de raze gamma.
  • Este departe de gaura neagra supermasiva frecvent asociate cu Sagittarius a*.
  • De orbită circulară a Soarelui în jurul valorii de centrul galactic nu îndeplinește unul dintre brațele spirale ale galaxiei, unde radiațiile sunt intense, iar gravitația ar perturba în mod substanțial de orice formă de viață.

Izolarea stelare este în cele din urmă un sistem în cazul în care viața este prezentă nevoie. Dacă Sistemul solar a fost înconjurat de multe vecine sisteme, acestea ar putea perturba stabilitatea orbitelor obiectelor Sistemului solar (inclusiv obiectele din norul Oort și centura Kuiper care poate avea consecințe catastrofale, dacă acestea au fost deviat spre interiorul Sistemului solar). Aproape vecini, de asemenea, crește posibilitatea de a fi în zona fatale de un pulsar sau o explozie de supernova.

Indicele de locuire planetare[modificare | modificare sursă]

Indicele de locuire planetare (în limba engleză : PHI, Planetare Locuire Index) este un indice propus de unele exobiologistes și astrofizicieni[37]. Aceasta diferă de laindicele de similaritate cu Pământul, care oferă o viziune mai géocentrée.

Candidații[modificare | modificare sursă]

  • Două planete terestre în jurul Gliese 581, o pitică roșie la 20,5 ani-lumină de Pământ, se află în zona locuibilă[38] : Gliese 581 c, Gliese 581 d. Gliese 581 d orbite la 0.22 AU de steaua sa, care este de 77 de ori mai puțin luminos decât Soarele, care oferă o zonă locuibilă mai aproape[39].
  • La sistem planetar format în jurul steaua HD 10180 are, de asemenea, o planetă în zona locuibilă. Această planetă, HD 10180g, care este de 42,2 % mai mare distanță (la steaua) ca distanța Pământ-Soare, este o masă de aproximativ a fost de 21,4 ori cea a Pământului. Un an pe această planetă ar fi ultima echivalentul de 1,65 terestre an (601,2 zile terestre).
  • Planeta Gliese 1214 b este un super-Pământ orbiteaza Gliese 1214, o pitică roșie, situat la 42 de al, cu o dimensiune de 21 % din cea a Soarelui și o luminozitate de 0,3 %. Ea este între vârstele de 6 miliarde de ani, care este de 1,5 mai mult decât Soarele. Gliese 1214 este, poate, prima planetă ocean descoperit vreodată (planeta complet acoperit de un ocean adânc de apă). Acesta ar putea aduce o nouă viață.
  • O planetă gazoasă, care orbitează la 0.92 au în jurulHD 28185, o stea aproximativ comparabile cu Soarele, se află în zona locuibilă din sistemul de stele, și că ea ar putea avea unul sau mai mulți sateliți naturali sunt potențial locuibile.
  • Planeta HD 85512 b este situat la 36 de ani-lumină, și o masă de 3,6 ori mai mare decât Pământul, ar călători în jurul valorii de steaua ei, un pitic portocaliu HD 85512, ~54,5 zile (terestre). S-ar fi situat pe marginea de jos a "zona locuibilă", în jurul acelei stele. HD 85512 b este mult mai aproape de steaua sa decât Pământul de Soare, care orbitează la 0.26 au, dar acesta primește, de asemenea, un pic mai radiații de steaua sa decât Pământul de Soare.
    Dacă această planetă are un nor de acoperire de 50 %, în scopul de a proteja suprafața de o parte din razele de stele, precum și o atmosferă aproape identică cu cea de pe Pământ ; având în vedere caracteristicile sale, viața ar putea fi posibilă[40]. Dar este, de asemenea, posibil ca ea are o atmosferă densă, cu un puternic efect de seră, și că este, de fapt, un fel de'exo-Venus.

Note și referințe[modificare | modificare sursă]

Note[modificare | modificare sursă]

  1. ^ Cet article est une analyse de la notion d'habitabilité d'une planète correspondant à l'état actuel des connaissances scientifiques.
  2. ^ Turnbull, Margaret C., and Jill C. Tarter.
  3. ^ en Tables d'étoiles susceptibles d'avoir des planètes accueillant la vie, California State University, Los Angeles.
  4. ^ J.F. Kasting, D.C.B. Whittet, et W.R. Sheldon, Ultraviolet radiation from F and K stars and implications for planetary habitability, Origins of Life, 27, 413-420, août 1997.
  5. ^ J.F. Kasting, D.P. Whitmore, R.T. Reynolds, Habitable Zones Around Main Sequence Stars, Icarus, 101, 108-128, 1993.
  6. ^ en Le petit Âge glaciaire, University of Washington.
  7. ^ en 18 Scorpii.
  8. ^ Santos, Nuno C., Garik Israelian et Michel Mayor, Confirming the Metal-Rich Nature of Stars with Giant Planets, Proceedings of 12th Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and The Sun, University of Colorado, 2003.
  9. ^ en Étoiles binaires, Cornell University.
  10. ^ en Étoiles et planètes habitables, solstation.com.
  11. ^ engleză {{{1}}} Des systèmes planétaires peuvent se former autour des étoiles binaires, communiqué de presse du Carnegie Institute, 15 janvier 2006.
  12. ^ Paul A. Wiegert, et Matt J. Holman.
  13. ^ Dans Evolving the Alien, Jack Cohen and Ian Stewart évaluent des scénarios plausibles dans lesquels la vie pourrait se développer dans les couches externes des planètes joviennes.
  14. ^ en La vie peut-elle exister autour des planètes les plus lointaines du soleil ?, Vidéoconférence pour les écoles.
  15. ^ en Entretien avec Darren Williams.
  16. ^ en The Heat History of the Earth, James Madison University, Géologie.
  17. ^ engleză {{{1}}} Le champ magnétique terrestre, Georgia State University.
  18. ^ Bortman, Henry.
  19. ^ http://www.cieletespace.fr/node/6035
  20. ^ en Planetary Tilt Not A Spoiler For Habitation, communiqué de presse de Penn State, 25 août 2003.
  21. ^ Laskar, J., F. Joutel and P. Robutel.
  22. ^ Elements, biological abundance David Darling Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy and Spaceflight.
  23. ^ en Comment la chimie et les océans ont produit ceci ?, Electronic Universe Project, University of Oregon.
  24. ^ Ce qui a conduit la Terre à ressembler à ce qu'elle est de nos jours, Electronic Universe Project, University of Oregon.
  25. ^ http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=2312.  Lipsește sau este vid: |title= (ajutor)
  26. ^ http://www.eso.org/public/france/news/eso1214/.  Lipsește sau este vid: |title= (ajutor)
  27. ^ http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronomie-superterres-voie-lactee-explications-xavier-delfosse-38457/?.  Lipsește sau este vid: |title= (ajutor)
  28. ^ en Zone habitable des étoiles
  29. ^ en Rouge, Volontaire et Capable, publié dans New Scientist 27 janvier 2001.
  30. ^ fr L’habitabilité des planètes « chaudes » dans les systèmes solaire et extrasolaires – et le destin de la Terre.
  31. ^ en "M Dwarfs: The Search for Life is On", Entretien avec Todd Henry, Astrobiology Magazine, 29 août 2005.
  32. ^ Subhanjoy Mohanty et Ray Jayawardhana « Les naines brunes, mi étoiles mi planètes », Dossier pour la Science n° 64, juillet septembre 2009, p 94
  33. ^ en Henry Bortman, Coming Soon: "Good" Jupiters (À venir : les 'Bons' Jupiters) dans Astrobiology Magazine du 29 septembre 2004 disponibil online
  34. ^ en Jonathon I. Lunine, The occurrence of Jovian planets and the habitability of planetary systems (Le rôle de Jupiter dans la fertilisation de la Terre au début de son existence.), dans Proceedings of the National Academy of Science, vol. 98, n° 3 (30 janvier 2001), p. 809-814, 30 janvier 2001. Format:Présentation en ligne
  35. ^ en Christopher F. Chyba et Kevin P. Hand, « Astrobiology: The Study of The Living Universe » dans Annual Review of Astronomy & Astrophysics, 43 (2005), 31-74
  36. ^ en Leslie Mullen, « Galactic Habitable Zones », Astrobiology Magazine, 18 mai 2001.
  37. ^ http://www.universetoday.com/91237/planetary-habitability-index-proposes-a-less-earth-centric-view-in-search-of-life/
  38. ^ http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/astronomie/d/exoplanete-gliese-581-serait-favorable-au-developpement-de-la-vie_12062/.  Lipsește sau este vid: |title= (ajutor)
  39. ^ François Bouchy « Super-Terres en vue », Dossier pour la Science n° 64, juillet septembre 2009, pp. 73-74
  40. ^ Cinquante nouvelles exoplanètes découvertes sur le site du CNRS

Referințe[modificare | modificare sursă]

Anexe[modificare | modificare sursă]

Articole Legate De[modificare | modificare sursă]

Link-uri externe[modificare | modificare sursă]

Bibliografie[modificare | modificare sursă]

  • Jack Cohen și Ian Stewart, Evoluție Străin: Știința Vieții Extraterestre, Ebury Press, 2002, ISBN: 0-091-87927-2.
  • Stephen H. Doyle, Planete Locuibile pentru Om, American Elsevier Pub. Co, 1970, ISBN: 0444000925.
  • David Grinspoon, Singur Planete: Filosofia Naturală a Vieții Extraterestre, HarperCollins, 2004.
  • James Lovelock, Gaia: O Nouă Privire la Viața de pe Pământ., ISBN: 0192862189.
  • Peter Ward și Donald Brownlee, pământuri Rare: Ce Complexe de Viață este mai puțin Frecvente în Univers, Springer, 2000, ISBN: 0387987010.
  • Guillermo Gonzale și Jay W. Richards, Privilegiate Planeta, Regnery, 2004, ISBN: 0895260654.
Portal icon Portal astronomie
Portal icon Portal physique
Portal icon Portal biologie
Portal icon Portal astronautique
Portal icon Portal exoplanètes


Eroare la citare: Etichete <ref> există pentru un grup numit „note”, dar nu și o etichetă <references group="note"/> ori o etichetă </ref> de final lipsește