الفلك

متطلبات قمر صناعي / كوكب ليكون مقفلًا تدريجيًا على كوكب / نجم

متطلبات قمر صناعي / كوكب ليكون مقفلًا تدريجيًا على كوكب / نجم


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

القمر مغلق مدًا على الأرض ، كما أن الجليل الأربعة مغلق أيضًا ، ونظام الكواكب الذي تم العثور عليه مؤخرًا TRAPPIST-1 به سبعة كواكب مقفلة بالمد والجزر ، لكن كوكب الزهرة أو عطارد ليسا كذلك. لماذا ا؟ هل هناك أي شروط أو صيغة تحليلية تنص على ما إذا كان الجسم الصغير سينغلق في النهاية تدريجيًا على الجسم الرئيسي؟


تعطي ويكيبيديا الصيغة

$$ t _ { text {lock}} almost frac { omega a ^ 6 I Q} {3 G m_p ^ 2 k_2 R ^ 5} $$

أين

  • $ أوميغا $ هو معدل الدوران الأولي معبرًا عنه بالراديان في الثانية ،
  • $ a $ هو المحور شبه الرئيسي لحركة القمر الصناعي حول الجسم المركزي (يُعطى بمتوسط ​​مسافات الحضيض و apoapsis) ،
  • $ I حوالي 0.4 m_s R ^ 2 $ هي لحظة القصور الذاتي للقمر الصناعي ، حيث $ m_s $ هي كتلة القمر الصناعي و $ R $ هو متوسط ​​نصف قطر القمر الصناعي ،
  • ريال قطري دولار هي وظيفة تبديد القمر الصناعي ،
  • $ G $ هو ثابت الجاذبية ،
  • $ m_p $ هي كتلة الجسم المركزي ، و
  • $ k_2 $ هو رقم الحب المد والجزر للقمر الصناعي ". المصدر

لاحظ أن نصف المحور الرئيسي هو قوة 6. تغيير بسيط في المسافة المدارية يمكن أن يكون له تأثير كبير جدًا على ما إذا كان الجسم سيصبح مغلقًا أم لا.

لاحظ أيضًا الشروط ريال قطري دولار (مقياس لمدى مرونة الجسم ، وبالتالي مقدار الطاقة المفقودة في مصدر التشويه) و $ k_2 $ (مقياس صلابة الجسم: مقدار تشوهه بمصدر المد والجزر) ، وكلاهما يصعب قياسه. الكواكب السبعة المكتشفة في نظام Trappist-1 أقرب بكثير إلى نجمها من أي من كواكب الشمس وللقيم المعقولة لـ ريال قطري دولار و $ k_2 $، سيتم إغلاق الكواكب تدريجيًا في غضون بضعة ملايين من السنين ، تمامًا مثل أقمار المشتري مقفلة بشكل مدّي.

في نظامنا الشمسي ، يكون الزئبق مغلقًا بشكل غير متزامن مع الشمس (على رنين 3: 2) الأرض غير مقفلة: فهي بعيدة جدًا عن الشمس ، والقمر له تأثير كبير. المريخ بعيد جدًا ، والزهرة غريب.


قفل المد والجزر

قفل المد والجزر (وتسمى أيضا قفل الجاذبية, الاستيلاء على التناوب و تدور - قفل المدار) ، في الحالة الأكثر شهرة ، يحدث عندما يكون لجسم فلكي يدور دائمًا نفس الوجه تجاه الجسم الذي يدور حوله. هذا هو المعروف باسم تناوب متزامن: يستغرق الجسم المغلق تدريجيًا وقتًا طويلاً للدوران حول محوره كما هو الحال في الدوران حول شريكه. على سبيل المثال ، دائمًا ما يواجه نفس الجانب من القمر الأرض ، على الرغم من وجود بعض التباين لأن مدار القمر ليس دائريًا تمامًا. عادة ، يتم قفل القمر الصناعي فقط تدريجيًا على الجسم الأكبر. [1] ومع ذلك ، إذا كان الفرق في الكتلة بين الجسمين والمسافة بينهما صغيرًا نسبيًا ، فقد يكون كل منهما مقيدًا بشكل مدّي للآخر ، كما هو الحال بالنسبة لبلوتو وشارون.

ينشأ التأثير بين جسمين عندما يؤدي تفاعل الجاذبية بينهما إلى إبطاء دوران الجسم حتى يصبح مغلقًا تدريجيًا. على مدى ملايين السنين ، يفرض التفاعل تغييرات في مداراتها ومعدلات دورانها نتيجة لتبادل الطاقة وتبديد الحرارة. عندما تصل إحدى الأجسام إلى حالة لم يعد فيها أي تغيير صافٍ في معدل دورانها على مدار مدار مدار كامل ، يُقال إنها مقفلة تدريجيًا. [2] يميل الكائن إلى البقاء في هذه الحالة عندما يتطلب تركه إضافة طاقة مرة أخرى إلى النظام. قد ينتقل مدار الجسم بمرور الوقت من أجل التراجع عن قفل المد والجزر ، على سبيل المثال ، إذا تسبب كوكب عملاق في اضطراب الجسم.

ليست كل حالة من حالات قفل المد والجزر تنطوي على دوران متزامن. [3] مع عطارد ، على سبيل المثال ، يكمل هذا الكوكب المنغلق تدريجيًا ثلاث دورات لكل دورتين حول الشمس ، ورنين مداري 3: 2. في الحالة الخاصة حيث يكون المدار دائريًا تقريبًا ولا يكون محور دوران الجسم مائلًا بشكل كبير ، مثل القمر ، ينتج عن قفل المد والجزر نفس نصف الكرة من الجسم الدوار الذي يواجه شريكه باستمرار. [2] [3] [4] ومع ذلك ، في هذه الحالة ، لا يواجه نفس الجزء من الجسم دائمًا الشريك في جميع المدارات. يمكن أن يكون هناك بعض التحول بسبب الاختلافات في السرعة المدارية للجسم المغلق وميل محور دورانه.


1 إجابة 1

هناك تأثير للمدارات غالبًا ما يتم التحدث عنها مع فوبوس ، قمر المريخ ، يسمى تباطؤ المد والجزر. بشكل أساسي ، إذا كان جسم ما يدور بسرعة أكبر مما يدور حوله ، فسينتهي به الأمر في النهاية إلى السقوط في الكوكب. أي قمر يمكن أن يدور حول الكوكب يجب أن يدور حوله أسرع من مدار الشمس. لذلك ، يجب أن يكون في حالة تباطؤ المد والجزر ، والذي من شأنه أن يقرض هذا القمر في النهاية على الكوكب ، أو أي شيء آخر.

قد تعمل لفترة من الوقت ، لكنها في الأساس لن تعمل على المدى الطويل.

يبدو أن هناك احتمالًا آخر ، وهو أن الكوكب والقمر سيكونان مقيدَين ببعضهما البعض ، وليس النجم الذي يدوران حوله. يتطلب هذا وجود كواكب متشابهة الكتلة ، في حدود 10 أضعاف أو نحو ذلك ، لكن في الواقع يمكن أن يحدث. يجب أن تكون الأمور على ما يرام ، وإلا فإن هذا لن ينجح. (بعض هذا مأخوذ من أشكال علم الفلك السيئ)


أحداث كرة الثلج للكواكب المقفلة Tidally؟

من المحتمل أن الأرض مرت بعدة فترات من التغطية الجليدية على مستوى الكوكب في الماضي ، فيما يُعرف باسم أحداث كرة الثلج على الأرض. تستكشف دراسة جديدة ما إذا كانت أحداث كرة الثلج تشكل أيضًا خطرًا على الكواكب الخارجية المغلقة المدارية الصالحة للسكن.

مصير جليدي

تشير النظرية الحالية إلى أن الأرض خضعت للعديد من أحداث كرة الثلج في تاريخها الماضي. [ناسا]

في ظل بعض الظروف ، يمكن أن يؤدي تأثير كرة الثلج هذا إلى عالم جليدي تمامًا لم يعد قادرًا على إزالة الجليد من نفسه ، حتى إذا عاد الضوء النجمي الوارد إلى مستوياته الأصلية.

انطباع الفنان عن كوكب بارد مغلق تدريجيًا. يغطي الجليد جزءًا كبيرًا من سطح الكوكب ، ولكن النقطة التي تواجه النجم المضيف للكوكب مباشرةً تظل خالية من الجليد. [ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا]

النظر إلى ما وراء نظامنا الشمسي

يعتمد النموذج الموصوف أعلاه على تفاصيل كيفية انتقال الحرارة في الغلاف الجوي لكوكب يدور بسرعة مثل الأرض. ولكن عند البحث عن كواكب صالحة للسكن خارج نظامنا الشمسي ، قد نتساءل عما إذا كانت الأنواع الأخرى من العوالم تشهد أيضًا أحداث كرة الثلج.

على وجه الخصوص ، فإن غالبية الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن والتي اكتشفناها تقع حول نجوم قزمة M قاتمة ، والعديد من هذه الكواكب مغلق تدريجيًا، مما يعني أن نفس الجانب من الكوكب يواجه نجمه المضيف في جميع الأوقات. هل تستطيع عوالم مثل كرة الثلج هذه أيضًا؟

للتحقيق في هذا السؤال ، استخدم فريق من العلماء بقيادة Jade Checlair (جامعة شيكاغو) نموذجًا مناخيًا عالميًا للغلاف الجوي لإجراء عمليات محاكاة لكوكب مقفل مدًا بحجم الأرض يدور حول مضيفه M-dwarf في مدار مدته 50 يومًا. على وجه الخصوص ، كان الفريق فضوليًا بشأن ما إذا كان انتقال الحرارة داخل محيط عالمي سيؤثر على النتيجة - لذلك قاموا بتغطية كوكبهم المحاكى في محيط متعدد الطبقات وصل إلى عمق 189 مترًا.

لا توجد كرات ثلج

تظهر نتائج المؤلفين أن تغطية جليد البحر تتبع علاقة سلسة مع الإشعاع النجمي على الكواكب المغلقة المد والجزر: لكل مستوى من مستويات الإشعاع النجمي ، يتوازن الكوكب مع الحالة النهائية نفسها بغض النظر عن المكان الذي بدأ فيه. ليس هذا هو الحال على الكواكب مع أحداث كرة الثلج الجامحة. [تشيكلير وآخرون. 2019]

هذا يعني أنه بالنسبة لكوكب مغلق تدريجيًا في المنطقة الصالحة للسكن لنجمه ، يجب ألا تكون حالات كرة الثلج ممكنة لفترات طويلة من الزمن. إذا تعرض كوكب ما لحدث كارثي مثل انفجار بركاني أو اصطدام كويكب ، فقد يتجمد لفترة وجيزة. لكن الإشعاع النجمي المتركز على جانب الكوكب الذي يواجه مضيفه سيؤدي سريعًا إلى ارتفاع درجة حرارة الكوكب مرة أخرى والعودة إلى حالته الأصلية.

جيد أو سيء؟

هل عدم ميل الكواكب المغلقة تدريجيًا إلى كرة الثلج أمر جيد أم سيء؟ على الرغم من أن العصر الجليدي العالمي يمكن أن يقضي على الحياة المعقدة الموجودة مسبقًا ، فمن الممكن أيضًا أن تساعد أحداث كرة الثلج في دفع الحياة للتطور بسرعة أكبر ، من خلال توفير ضغط تطوري للتكيف. لا تزال هيئة المحلفين غير متأكدة من تأثير أحداث كرة الثلج ، لكننا الآن نعرف المزيد عن الأماكن التي نتوقعها!

الاقتباس

"لا توجد كرة ثلجية على الكواكب الصالحة للسكن والمغلقة تدريجيًا ذات المحيط الديناميكي" ، Jade H. Checlair et al 2019 ApJL 884 L46. دوى: 10.3847 / 2041-8213 / ab487d


هل يمكن أن يصبح الكوكب مغلقًا تدريجيًا / هل يمكن أن يكون للمدار غريب الأطوار قفل مد والجزر؟

العمل على سيناريو من نوع الخيال العلمي حيث يصبح الكوكب (على مدار حياة واحدة) مغلقًا بشكل مدّي مع نجمه الأم ، وكل العواقب الممتعة الناتجة التي يمكن أن يكون لها على المناخ والطقس والمجتمع. ما يثير فضولي هو ما إذا كانت هناك طريقة واقعية فعلية (باستثناء كويكب من كوينتيليون إلى واحد يقاوم الدوران تمامًا) لكوكب ما ليصبح مغلقًا بشكل مدّي بعده & # x27s بالفعل في مدار مستقر. & # x27d بدلاً من ذلك ، أذهب مع حجة شبه معقولة إن أمكن.

يأتي هذا مع السؤال الثانوي حول ما إذا كان يمكن قفل كوكب ذي مدار غريب الأطوار بدرجة كبيرة ، وهو ما لم أكن متأكدًا منه لأنه على حد علمي يمكن للكوكب & # x27t أن يدور بسرعة متفاوتة - ولكن بعد ذلك لا أفعل حقًا لديك خبير & # x27s فهم الجاذبية. يوفر المدار اللامركزي مزيدًا من التنوع في المناخ ، بحيث أكون مهتمًا بمتابعة أحد التفاصيل.

لقد قرأت المنشورات التي تتناول كيفية عمل قفل المد والجزر ولكني كنت آمل في الحصول على إجابة محددة لهذا السيناريو بالضبط حتى أكون متأكدًا.

لن يهتم أي شخص يقرأ رسالتي الهزلية بهذه التفاصيل ، لكني على ما يبدو. اذهب لي.

inb4 الجواب هو & quotNo. ولا. & quot

نعم ، إن كوكبًا قريبًا جدًا من الشمس سيبطئ دورانه حتى يتم قفله تدريجيًا ، ولكن ليس في عمر واحد. أنا أؤمن بالمنطقة الصالحة للسكن لنجم قزم أحمر سيستغرق الأمر مليار سنة. وكلما اقترب من الشمس ، زادت سرعة انغلاقه تدريجيًا.

شكرا! لم أكن أعتقد حقًا أن أيًا من هذه الأشياء كان معقولًا بناءً على فهمي الضئيل لقفل المد والجزر ، لذلك من الجيد الحصول على بعض المعلومات. في النهاية ، لن تكون دقيقة علميًا تمامًا ، لكنها ستكون على الأقل يبدو علمي بدرجة كافية لتمرير شيء خيال علمي أكثر من خيال علمي صعب. كما أنني & # x27m مصاصة للبحث المفرط حول الأشياء التي لا تهم حقًا.

في الواقع ، بدأ كل كوكب في الأساس كجسم دوار طبيعي (الحفاظ على الزخم الزاوي أثناء انهياره) ولكن عندما جره نجمه ، تباطأ في النهاية ليصبح مغلقًا تدريجيًا. في الأساس ، بدأ أي كوكب مغلق أو كوكب خارج المجموعة الشمسية كجسم دوار. ومع ذلك ، يحدث هذا تدريجيًا على مقياس تكوين الكوكب. في الأساس ، إذا كان الكوكب & # x27s مغلقًا تدريجيًا بعد أن يدور حول نجمه لمدة مليون سنة ، فسيستغرق الأمر مليون سنة حتى يتباطأ حتى يكون مغلقًا تدريجيًا.

ستصبح جميع الجثث في نهاية المطاف مقفلة تدريجيًا مع بعضها البعض ، والشيء الوحيد الذي يوقفها هو عمر الجثث. المدار المستقر أم لا لا علاقة له به. حسنًا ، في الواقع ، قد يكون المدار المستقر أكثر عرضة للانغلاق بشكل أسرع نظرًا لأنه من الصعب حساب قفل المد والجزر بأجسام متعددة.

المدار غريب الأطوار الذي يبدو أنك تعادله غير مستقر ليسا نفس الشيء. يمكن أن تكون المدارات غير المركزية مستقرة تمامًا.

فقط قم بتطبيق معادلات قفل المد والجزر على جسمك.

يمكن أن يكون المدار غريب الأطوار مغلقًا بشكل مدّي

نعم. انها لا تزال مجرد مسألة وقت. مدار شديد اللامتراكز يغير المحور شبه الرئيسي ويغير طول الوقت الذي يستغرقه هذا كل شيء.

شكرا. كان يجب أن أقول & quot منتظم & quot بدلاً من & quot؛ مستقر & quot. صياغة سيئة من جانبي.

لذا ، لتفادي الفترة الزمنية بالطبع ، كان بإمكاني الحصول على برميل نجم شرير عبر النظام الشمسي وإرسال كوكب في مدار دائري إلى كوكب إهليلجي للغاية يمر قريبًا جدًا من النجم ويقضي على دورانه بعيدًا. بغض النظر عن الغش في الفترة الزمنية ، هل يبدو هذا على الأقل معقولًا بشكل غامض كذريعة لقفل كوكب لم يكن & # x27t من قبل؟

لا يمكن أن يكون & # x27t مقفلًا للمد والجزر وله مدار غريب الأطوار ، أليس كذلك؟ نظرًا لأن السرعة المدارية ستتغير في جميع أنحاء مدار غريب الأطوار ، فإن الأساسي على الأقل سوف يتأرجح ذهابًا وإيابًا في السماء.

من المؤكد أن الكواكب يمكن أن تنغلق تدريجيًا بمرور الوقت. أرى أن أشخاصًا آخرين قد استجابوا لهذا الجزء من سؤالك ، لذلك أنا & # x27ll أعالج ما إذا كانت المدارات الغريبة يمكن أن يكون لها قفل مدّي. يبدو أن الإجابة المختصرة هي لا. في النظام الذي يكون فيه الكوكب قريبًا بدرجة كافية من كوكب ما للتسبب في انغلاق المد والجزر ، يحدث تأثير آخر يسمى دوران المد والجزر. هذا التأثير معقد وغامض نوعًا ما (تحتوي ويكيبيديا على صفحة كعب جملة واحدة فقط حول هذا الموضوع) ، ولكن يرجع ذلك إلى حقيقة أن نفس القوة التي تسبب المد والجزر للكواكب الخارجية تسبب أيضًا المد والجزر لنجمها المضيف. النتيجة النهائية هي أن انحرافات الكواكب القريبة من نجومها تتناقص تدريجياً بمرور الوقت. يمكن رؤية هذه الظاهرة في ملاحظات توزيع الانحرافات للكواكب الخارجية المعروفة. نادرًا ما يكون للكواكب الخارجية التي تدور بالقرب من نجومها مدارات غريبة الأطوار ، وعادة ما تكون الكواكب التي تفعل ذلك في الأنظمة الأحدث التي لم يكن لديها الوقت الكافي للدوران بشكل كامل. من ناحية أخرى ، يمكن للكواكب ذات المسافات المدارية الأكبر من نجمها أن تختلف اختلافًا كبيرًا من حيث الانحرافات المدارية.

هناك بعض الحالات الديناميكية الخاصة حيث يمكن للقرب من كوكب أن يحافظ على مداره غريب الأطوار بالقرب من نجم. يمتلك عطارد المدار الأكثر انحرافًا عن أي كوكب في النظام الشمسي وهو أيضًا الأعمق. هذا يرجع إلى حقيقة أن عطارد لديه ما يُعرف باسم رنين مدار الدوران ، حيث يدور حول الشمس مرتين لكل 3 أيام عطارد. هذا رنين في مدار تدور بنسبة 3: 2 ، ولكن يمكنك الحصول على نسب أخرى من عدد صحيح للأيام إلى عدد صحيح من السنوات وتظل ثابتة. (1: 1 يتوافق مع قفل المد والجزر)

يمكن أن يكون مدار الكوكب الذي له مدار غريب الأطوار دائريًا ويصبح مغلقًا تدريجيًا (لنفترض أنه قد هاجر مؤخرًا إلى الداخل) ، لكنني لا أعتقد أنه يمكنك الحفاظ على انحراف كوكب & # x27s وما زلت مقفلًا بشكل مدّي


قد تكون الكواكب الخارجية المغلقة تدريجيًا أكثر شيوعًا مما كان يعتقد سابقًا

يصور مفهوم هذا الفنان نظامًا كوكبيًا. الائتمان: NASA / JPL-Caltech

وفقًا لبحث جديد أجراه عالم الفلك روري بارنز من جامعة واشنطن ، من المحتمل أن يتم إغلاق العديد من الكواكب الخارجية التي يمكن العثور عليها من خلال التلسكوبات عالية الطاقة القادمة - حيث يواجه أحد جانبيها نجمها المضيف بشكل دائم.

توصل بارنز ، الأستاذ المساعد لعلم الفلك وعلم الأحياء الفلكي بجامعة واشنطن ، إلى هذا الاكتشاف من خلال التشكيك في الافتراض القائم منذ فترة طويلة بأن النجوم الأصغر والأكثر خفوتًا من الشمس هي وحدها التي يمكنها استضافة الكواكب التي تدور في مدار متزامن ، أو مقفلة تدريجيًا ، مثل القمر مع الأرض. تم قبول ورقته البحثية ، "Tidal Locking of Exoplanets الصالحة للسكنى" للنشر من قبل المجلة الميكانيكا السماوية وعلم الفلك الديناميكي.

ينتج الانغلاق على المد والجزر عندما لا يكون هناك زخم من جانب إلى جانب بين جسم في الفضاء وشريكه في الجاذبية ويصبحان ثابتين في أحضانهما. الأجسام المغلقة تدريجيًا مثل الأرض والقمر في حالة دوران متزامن ، مما يعني أن كل منها يستغرق وقتًا طويلاً للدوران حول محوره كما هو الحال في الدوران حول نجمه المضيف أو شريك الجاذبية. يستغرق القمر 27 يومًا للدوران مرة واحدة حول محوره ، و 27 يومًا للدوران حول الأرض مرة واحدة.

يُعتقد أن القمر قد تم إنشاؤه بواسطة جرم سماوي بحجم المريخ ارتطم بالأرض الفتية بزاوية جعلت العالم يدور في البداية لمدة 12 ساعة تقريبًا.

قال بارنز ، المنتسب إلى مختبر الكواكب الافتراضي في جامعة ويسكونسن: "إن إمكانية الانغلاق المدّي فكرة قديمة ، لكن لم يجرها أحد على الإطلاق بشكل منهجي".

في الماضي ، كما قال ، كان الباحثون يميلون إلى استخدام تقدير 12 ساعة لفترة دوران الأرض لنمذجة سلوك كوكب خارج المجموعة الشمسية ، ويسألون ، على سبيل المثال ، عن المدة التي قد يستغرقها كوكب خارجي شبيه بالأرض مع دوران مداري مماثل ليصبح مغلقًا بشكل مداري.

قال بارنز: "ما فعلته هو القول ، ربما هناك احتمالات أخرى - يمكن أن يكون لديك فترات دوران أولية أبطأ أو أسرع". "يمكن أن يكون لديك كواكب أكبر من الأرض ، أو كواكب ذات مدارات غريبة الأطوار - لذلك من خلال استكشاف مساحة المعلمة الأكبر ، تجد أنه في الواقع كانت الأفكار القديمة محدودة للغاية ، وكانت هناك نتيجة واحدة فقط."

قال بارنز: "نماذج تشكيل الكواكب تشير ، مع ذلك ، إلى أن الدوران الأولي للكوكب قد يكون أكبر بكثير من عدة ساعات ، وربما عدة أسابيع". "وهكذا عندما تستكشف هذا النطاق ، ما تجده هو أن هناك احتمالًا لعدد أكبر بكثير من الكواكب الخارجية لتكون مقفلة بشكل مدّي. على سبيل المثال ، إذا تشكلت الأرض بدون قمر وب" يوم "أولي دام أربعة أيام ، نموذج يتنبأ بأن الأرض ستكون مقفلة تدريجيًا عن الشمس الآن ".

يكتب بارنز: "تشير هذه النتائج إلى أن عملية قفل المد والجزر هي عامل رئيسي في تطور معظم الكواكب الخارجية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن والتي سيتم اكتشافها في المستقبل القريب."

كان يُعتقد في السابق أن الانغلاق المداري يؤدي إلى مثل هذه الظواهر المناخية المتطرفة للقضاء على أي احتمال للحياة ، لكن علماء الفلك منذ ذلك الحين استنتجوا أن وجود الغلاف الجوي مع هبوب الرياح عبر سطح الكوكب يمكن أن يخفف من هذه الآثار ويسمح بمناخ معتدل والحياة. .

قال بارنز إنه اعتبر أيضًا الكواكب التي من المرجح أن يكتشفها قمر ناسا القادم للبحث عن الكواكب ، أو القمر الصناعي العابر لاستطلاع الكواكب الخارجية أو TESS ، ووجد أن كل كوكب من المحتمل أن يكتشفه من المحتمل أن يكون مقفلًا تدريجيًا.

حتى لو اكتشف علماء الفلك "التوأم" الذي طال انتظاره حول الأرض يدور حول توأم افتراضي للشمس ، فقد يكون هذا العالم مغلقًا بشكل مدّي.

قال بارنز: "أعتقد أن أكبر تأثير للمضي قدمًا هو أنه بينما نبحث عن الحياة على أي كواكب خارجية نحتاج إلى معرفة ما إذا كان الكوكب مغلقًا بشكل مدّي أم لا".


الكواكب الخارجية المغلقة تدريجيًا مثل Trappist-1 ربما تكون شائعة جدًا في الكون

عندما ننظر إلى القمر ، نرى نفس الوجه كل ليلة ، مع الجانب المظلم للقمر دائمًا غير مرئي لنا. ولكن كما تدور الأرض حول محورها كل 24 ساعة تقريبًا ، فإن القمر له دوران أيضًا. فكيف تبدو دائمًا كما هي بالنسبة لنا؟

يحدث هذا لأن الأرض والقمر الصناعي الطبيعي الوحيد لدينا مغلقان تدريجيًا. وهذا يعني أن الوقت الذي يستغرقه القمر للدوران حول محوره هو تقريبًا نفس الوقت الذي يكمل فيه دورة واحدة حول الأرض (حوالي 27 يومًا). وتشير الأبحاث الجديدة ، التي مولتها وكالة ناسا ، إلى أن الأمر نفسه يمكن أن يكون صحيحًا بالنسبة للعديد من الكواكب الخارجية ، بما في ذلك تلك التي لم يتم العثور عليها بعد وبعضها - مثل الكواكب السبعة لنظام Trappist-1 - التي تم اكتشافها بالفعل.

قام روري بارنز ، عالم الفلك بجامعة واشنطن ، بتأليف ورقة بعنوان "تأمين المد والجزر للكواكب الخارجية الصالحة للسكن" ، حيث يجادل في أن كل كوكب يحتمل أن يكون صالحًا للسكن سيتم اكتشافه بواسطة القمر الصناعي العابر لاستطلاع الكواكب الخارجية - القمر الصناعي التالي لناسا للبحث عن الكواكب - سوف من المحتمل أن يكون مقفلًا تدريجيًا بنجمه.

وفقًا لبيان على موقع الجامعة: "نتائج قفل المد والجزر عندما لا يكون هناك زخم من جانب إلى جانب بين جسم في الفضاء وشريكه في الجاذبية ويصبحان ثابتان في أحضانهما. الأجسام المغلقة تدريجيًا مثل الأرض والقمر في حالة دوران متزامن ، مما يعني أن كل منها يستغرق وقتًا طويلاً للدوران حول محوره كما هو الحال في الدوران حول نجمه المضيف أو شريك الجاذبية ".

بدأ بارنز بالتشكيك في الافتراض الأساسي الذي توصل إليه العلماء الذين عملوا على فترات دوران الكواكب الخارجية. يعتمد هذا الافتراض على نظرية تشكل القمر عندما يصطدم جسم بحجم المريخ بالأرض. يُعتقد أن التأثير جعل الأرض تدور في أيامها الأولى بسرعة تجعل الأيام 12 ساعة فقط بدلاً من 24 ساعة الحالية. استخدم الباحثون تقليديًا تقدير الـ 12 ساعة هذا لنمذجة كيف تتصرف الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض.

قال بارنز في بيان يوم الإثنين: "ما فعلته هو القول ، ربما هناك احتمالات أخرى - يمكن أن يكون لديك فترات تناوب أولية أبطأ أو أسرع". "يمكن أن يكون لديك كواكب أكبر من الأرض ، أو كواكب ذات مدارات غير مركزية - لذلك من خلال استكشاف مساحة المعلمة الأكبر ، تجد أنه في الواقع ، كانت الأفكار القديمة محدودة للغاية ، وكانت هناك نتيجة واحدة فقط."

على سبيل المثال ، قال إنه إذا كانت الأرض قد تشكلت بدون القمر وكان طول اليوم حوالي 96 ساعة ، فإن نموذجًا كوكبيًا يُظهر أن الكوكب سيكون الآن مغلقًا عن الشمس.

قال بارنز: "تشير هذه النتائج إلى أن عملية الانغلاق المد والجزر هي عامل رئيسي في تطور معظم الكواكب الخارجية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن والتي سيتم اكتشافها في المستقبل القريب". "أعتقد أن أكبر تأثير للمضي قدمًا هو أنه بينما نبحث عن الحياة على أي كواكب خارجية ، نحتاج إلى معرفة ما إذا كان الكوكب مغلقًا بشكل مدّي أم لا."

وذلك لأن الانغلاق المدّي للكواكب على نجومها لديه القدرة على التأثير على قابليتها للحياة. إذا كان نفس الجانب من الكوكب يواجه دائمًا نجمه ، فمن المعتقد أن الإشعاع النجمي الذي يستقبله الكوكب يؤدي إلى التطرف الذي يجعل إمكانية الحياة عليه بعيدًا جدًا. ومع ذلك ، فقد تطور هذا الرأي منذ ذلك الحين ليشمل عوامل أخرى مثل الغلاف الجوي للكواكب ، والتي يمكن أن تحميها من الآثار الضارة للإشعاع ، حيث تعمل الرياح التي تهب عبر سطح الكواكب على تعديل المناخ وربما تسمح بوجود الحياة.

تم قبول بحث بارنز للنشر في مجلة Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. وهو متاح حاليًا عبر الإنترنت على خادم ما قبل الطباعة arXiv.


الإجابات والردود

يبدو أن السيناريو الخاص بك يفترض أن كلاكما مقفل مدّيًا ولديك إمالة محورية قريبة من الصفر.

من ناحية أخرى ، إذا كان كوكبك مائلاً ، فستكون لديك اختلافات موسمية في أنماط درجة الحرارة لديك ، والتي قد تكون في الواقع أكثر ملاءمة للحياة ، حيث يبدو أنها تشجع المزيد من تأثير & quoting & quot ؛

هناك شيء مقنع حول فكرة الحياة أو حتى تطور الحضارة في المنطقة الدافئة لعالم يقع في قبضة العصر الجليدي الدائم.


الموضوع: هل سيكون للكوكب المنغلق تدريجيًا صفائح تكتونية وانجراف قاري

إذا كان الكوكب مغلقًا بشكل مدّي ، لذا فإن جانبًا واحدًا فقط من الكوكب يواجه النجم (اعتقد نظام Trappist) ، فهل سيكون الكوكب المنغلق تدريجيًا أقل احتمالًا لوجود صفائح تكتونية وانجراف قاري؟


حافزي هو مجرد محاولة تخيل العوامل التي يمكن أن تؤثر على تطور الكواكب حول الأقزام البيضاء حيث الكواكب قريبة من النجم.

أنا & # 8217m لست جيولوجيًا ، لكنني أعتقد أن ذلك سيعتمد على عوامل أخرى. يُعتقد أن المريخ أصغر من أن يحتفظ بالحرارة الداخلية الكافية لحدوث الكثير من ذلك ، وتكوّن قشرة سميكة. لذا من المحتمل أن تكون العوالم الصغيرة خارجة. الزهرة كبيرة بما فيه الكفاية ، لكنها فقدت ماءها ، والصخور أكثر صلابة بدونها. أيضًا ، يمكن أن تؤثر درجة حرارة السطح المرتفعة على العمليات الجيولوجية أيضًا. ولكن شيئًا مثل الأرض المغطاة بالمد والجزر أو الأرض الفائقة ، قد يؤدي الاحتفاظ بالمياه إلى إدارتها بشكل جيد.

تكمن مشكلة الاقتباسات على الإنترنت في صعوبة التحقق من صحتها. & quot؛ أبراهام لينكولن

أقول أن هناك قزم غير مرئي في الفناء الخلفي لمنزلتي. كيف يمكنك إثبات انني مخطئ؟

هل فكرت في التاريخ الذي يجب أن تمتلكه مثل هذه الكواكب؟ لا تبدأ النجوم كأقزام بيضاء بالطبع. الأقزام البيضاء هي نقطة نهاية التطور النجمي وقد مروا جميعًا بمرحلة العملاق الأحمر. مما يعني أن أي كواكب بدأت بالقرب من النجم ربما اختفت. لست متأكدًا من أن جميع الكواكب التي غمرت في الغلاف الجوي للعملاق الأحمر قد ولت بالضرورة ، لكن أيًا منها ستبقى على قيد الحياة سيكون شبحًا من ذواتها السابقة. فقط أكثر المعادن المقاومة للحرارة ستبقى.

أيضًا بسبب السحب من الغلاف الجوي النجمي ، يجب أن يكون الكوكب قد بدأ بعيدًا نسبيًا عن النجم في البداية ، على الرغم من أنه من المحتمل أن ينتهي قريبًا جدًا من النجم بحلول الوقت الذي ينفجر فيه الغلاف الجوي.

أولا وقبل كل شيء Trappist-1 هو قزم أحمر وليس قزم أبيض. كما قال dtilque إنه من المحتمل أن يكون أكاديميًا بعض الشيء مع كوكب قريب من قزم أبيض ، فمن المحتمل أن يكون محطمًا بشكل كبير في البداية.

لا أفهم سبب عدم وجود نشاط جيولوجي كبير ، بافتراض أننا نتحدث عن كوكب صخري بحجم الأرض. سيكون تسخين المد والجزر كبيرًا ما لم يكن انحراف المدار منخفضًا جدًا. في الماضي ، كان التسخين مرتفعًا جدًا لأن حقيقة أنه مغلق بشكل مدّي وفي مدار دائري يعني أن الكثير من الطاقة قد تحولت إلى حرارة في الكوكب. أكثر من الأرض في الواقع ، على الرغم من أن هذه الكواكب القريبة لن يكون لها أقمار دائمة.

إذا كان كوكبًا صخريًا ، فمن المحتمل أن يكون لديه مخزون مماثل من الحرارة المنتجة للنويدات المشعة للأرض.

هناك زوجان من & quothowevers & quot ، هناك دائمًا.

1) إذا كان النظام قديمًا جدًا ، فستتلاشى النويدات المشعة وتفلت الحرارة المخزنة في الكوكب. سيتوقف النشاط الجيولوجي. سيحدث هذا للأرض يومًا ما.

2) يعتقد أن الأرض الفائقة الصخرية تحتوي على قشور سميكة للغاية تمنع الصفائح التكتونية. إذا كانت النظريات صحيحة بالطبع.

أعتقد أن الكواكب الأرضية الصغيرة سيكون لها قشور رقيقة (مثل المريخ) من شأنها أن تتصلب في مكانها بمجرد أن يبرد الوشاح. أعتقد أن كوكب الزهرة والأرض فقط لهما صفائح تكتونية فعلية.

خطأ: الأرض فقط لا تفعل ذلك ، وليس كوكب الزهرة.

هذا يشير إلى أن الكوكب المنغلق تدريجيًا يمكن أن يكون له قارات.

تأثير قارة شبه نجمية على مناخ كوكب خارج المجموعة الشمسية مغلق المد والجزر

نيل تي لويس ، إف هوغو لامبرت ، إيان إيه بوتلي ، ناثان ج.ماين ، جيمس مانرز ، ديفيد إم أكريمان

أظهرت الدراسات السابقة أن التجوية القارية بسيليكات الكربون مهمة لاستمرار صلاحية العيش على كوكب أرضي. على الرغم من ذلك ، فقد نظرت القليل من الدراسات في تأثير الأرض على مناخ كوكب مغلق تدريجيًا. في هذا العمل ، نستخدم نموذج Met Office الموحد ، مقترنًا بنموذج سطح الأرض ، للتحقيق في التأثيرات المناخية لقارة تقع في النقطة الفرعية النجمية. نختار استخدام المعلمات المدارية والكواكبية لـ Proxima Centauri B كقالب ، للسماح بالمقارنة مع عمل الآخرين. منطقة من السطح حيث يتم الاحتفاظ دائمًا بـ Ts & gt273.15K ، وتظل الاستنتاجات السابقة حول قابلية سكن Proxima Centauri B سليمة. نجد أن الأرض شبه النجمية تسبب تبريدًا عالميًا ، وتزيد من تباين درجات الحرارة ليلًا ونهارًا عن طريق الحد من إعادة توزيع الحرارة. علاوة على ذلك ، نجد أن الأرض شبه النجمية قادرة على إحداث تغيير في النظام في دوران الغلاف الجوي. على وجه التحديد ، عندما يتم إدخال قارة إلى الشرق من النقطة دون النجمية ، نلاحظ تشكيل نفاثتين معاكستين في منتصف خط العرض ، ونفاثًا استوائيًا فائق الدوران ضعيفًا إلى حد كبير.

هل للمريخ القديم قارات؟ (من عام 2015) بمساعدة الليزر الصخري ، اكتشف مسبار المريخ Curiosity التابع لناسا صخور الكوكب الأحمر المشابهة لأقدم قشرة قارية على الأرض ، كما يقول الباحثون. وأضاف العلماء أن هذا الاكتشاف يشير إلى أن كوكب المريخ القديم ربما كان أكثر تشابهًا مع الأرض القديمة مما كان يعتقد سابقًا. الأرض حاليًا هي الكوكب الوحيد المعروف الذي ينقسم سطحه إلى قارات ومحيطات. تتكون القارات من قشرة سميكة غنية بالسيليكا ، بينما يتكون قاع البحر من قشرة كثيفة ورقيقة نسبيًا غنية بالصخور البازلتية الفقيرة بالسيليكا. في السابق ، اقترح العلماء أن القشرة القارية قد تكون فريدة من نوعها على الأرض. تقول الفكرة إن الصخور الغنية بالسيليكا نتجت عن نشاط معقد في باطن الكوكب يحتمل أن يكون مرتبطًا بظهور الصفائح التكتونية & # 8212 عندما بدأت صفائح الصخور التي تشكل الجزء الخارجي للأرض في الانجراف فوق طبقة وشاح الكوكب. & quotMars من المفترض أن يكون عالمًا مغطى بالبازلت ، كما قال المؤلف الرئيسي للدراسة فيولين سوتر ، عالمة الكواكب في متحف التاريخ الطبيعي في باريس ، لموقع ProfoundSpace.org. النتائج هي & quot؛ مفاجأة & quot؛ وأضافت. وأشار سوتر إلى أن البعثات المدارية والمركبة الفضائية الأخيرة رصدت تكرارات متفرقة من الصخور الغنية بالسيليكا. يقترح الباحثون أن هذه الصخور الغنية بالسيليكا قد تكون بقايا منتشرة على نطاق واسع لقشرة قديمة على المريخ تشبه القشرة القارية المبكرة للأرض وهي الآن مدفونة في الغالب تحت البازلت.

على الكواكب بحجم الأرض ، تكون الصفائح التكتونية أكثر احتمالًا إذا كانت هناك محيطات من الماء. ومع ذلك ، في عام 2007 ، توصل فريقان مستقلان من الباحثين إلى استنتاجات متعارضة حول احتمالية تكتونية الصفائح على الأرض الفائقة الأكبر ، حيث قال أحد الفريقين إن الصفائح التكتونية ستكون عرضية أو راكدة ، بينما قال الفريق الآخر إن حركة الصفائح التكتونية مرجحة جدًا على الأرض الفائقة حتى لو كان الكوكب جافًا.

حتمية الصفائح التكتونية على الأرض الفائقة

ديانا فالنسيا ، وريتشارد ج.أوكونيل ، وديميتار دي ساسيلوف

بدأ الاكتشاف الأخير للأرض الفائقة (كتل أقل أو تساوي 10 كتل أرضية) نقاشًا حول ظروف عوالم صالحة للسكن. من بينها طريقة الحمل الحراري ، والتي تؤثر على التطور الحراري للكوكب وظروف سطحه. على الأرض ، تم اقتراح الصفائح التكتونية كشرط ضروري للحياة. نوضح هنا أن الأرض الفائقة سيكون لها أيضًا صفائح تكتونية. لقد أثبتنا أنه مع زيادة كتلة الكواكب ، يزداد إجهاد القص المتاح للتغلب على مقاومة حركة اللوحة بينما ينخفض ​​سمك اللوحة ، وبالتالي يعزز ضعف اللوحة. تساهم هذه التأثيرات بشكل إيجابي في اندساس الغلاف الصخري ، وهو عنصر أساسي في الصفائح التكتونية. علاوة على ذلك ، تختفي الشكوك في تحقيق الصفائح التكتونية في نظام الكتلة الأرضية الواحدة مع زيادة الكتلة: ستظهر الكواكب الفائقة ، حتى لو كانت جافة ، سلوكًا تكتونيًا للصفائح.

تشير ورقة أخرى من arXiv إلى أن كوكبًا خارجيًا مغلقًا تدريجيًا يمكن أن يكون له قارات.

التصوير السطحي لبروكسيما ب والكواكب الخارجية الأخرى: الطبوغرافيا ، والتوقيعات الحيوية ، والهياكل الاصطناعية الضخمة

سفيتلانا في بيرديوجينا ، جيف ر.كون

قد تسمح لنا رؤية المحيطات والقارات والطقس شبه الساكن والميزات السطحية الأخرى على الكواكب الخارجية باكتشاف وتمييز الحياة خارج النظام الشمسي. يقع كوكب Proxima b داخل المنطقة النجمية الصالحة للسكن مما يسمح بوجود الماء السائل على سطحه ، وقد يكون شبيهًا بالأرض. ومع ذلك ، حتى أكبر التلسكوبات المخطط لها لن تكون قادرة على حل معالم سطحها مباشرة. هنا ، نوضح تقنية الانعكاس لتصوير أسطح الكواكب الخارجية بشكل غير مباشر باستخدام اختلافات الضوء المنعكسة الملحوظة التي لم يتم حلها على مدار الكواكب الخارجية المدارية والدوران المحوري: ExoPlanet Surface Imaging (EPSI). نوضح أن منحنى الضوء المنعكس يحتوي على معلومات كافية لاكتشاف كل من الهياكل الطولية والخطية وتخطيط ميزات سطح الكوكب الخارجي. نوضح ذلك باستخدام أمثلة من كواكب وأقمار النظام الشمسي بالإضافة إلى كواكب محاكية لها حياة شبيهة بالأرض وبنى عملاقة اصطناعية. نصف أيضًا كيف يمكن استنتاج هندسة الكوكب والمدار من منحنيات الضوء. على وجه الخصوص ، نوضح كيف يمكن إعادة بناء خرائط البياض لـ Proxima b بنجاح من أجل الدوران المحوري والمداري المقفل والرنين وغير المؤمّن. يمكن أن توفر خرائط البياض التي تم الحصول عليها في نطاقات مرور ذات أطوال موجية مختلفة & quot؛ تصوير & quot؛ مناظر للكواكب الخارجية البعيدة. نحن نقدر نسبة الإشارة إلى الضوضاء اللازمة لانعكاسات ناجحة ونحلل متطلبات التلسكوب والكاشف اللازمة للصور السطحية الأولى لـ Proxima b والكواكب الخارجية الأخرى القريبة.


تكوين الكوكب: كيف تحدث عوالم المحيط

من الصعب أن نفهم عندما ننظر إلى الكرة الأرضية ، لكن الغطاء المحيط بكوكبنا الأرضي متواضع نسبيًا. تتضمن السيناريوهات البديلة التي تتضمن "عوالم مائية" الكواكب الصخرية التي يغطي غلافها السيليكات في محيط عالمي عميق ، مع عدم وجود أرض في الأفق. يغطي الكيلومتر بعد كيلومتر من الماء طبقة من الجليد في قاع المحيط في هذه النماذج ، مما يجعل من غير المحتمل أن تتطور العمليات التي تحافظ على الحياة هنا & # 8212 مدى احتمالية دورة الكربون في مثل هذا السيناريو ، وبدونها ، كيف نحقق الاستقرار في المناخ ونصنع عالماً صالحاً للسكنى

هذه قضايا صعبة لأننا نبني كتالوج الكواكب الخارجية ونحاول معرفة الظروف المحلية. ولكن من المثير للاهتمام أيضًا أن نتساءل ما الذي جعل الأرض تبدو جافة كما هي. طور Tim Lichtenberg نظرية أثناء إعداد أطروحته في Eidgenössische Technische Hochschule في زيورخ (وهو الآن في أكسفورد) ، ويعرضها الآن في ورقة بالتعاون مع الزملاء في Bayreuth و Bern ، وكذلك جامعة ميشيغان. يعتقد Lichtenberg أننا يجب أن ننظر بجدية إلى العنصر المشع Aluminium-26 (26 Al).

عد إلى الوراء بعيدًا بما فيه الكفاية في تطور النظام الشمسي وتحركت الكواكب الصغيرة بحجم كيلومتر من الصخور والجليد في قرص محيطي حول الشمس الفتية ، في نهاية المطاف من خلال عملية التراكم التي تنمو لتصبح أجنة كوكبية. في هذه الحقبة ، من الواضح أن سوبرنوفا قد حدث في الجوار الفلكي ، مما أدى إلى ترسيب 26 عنصر Al وعناصر أخرى في الخليط. باستخدام المحاكاة الحاسوبية لتشكيل آلاف الكواكب ، يجادل الباحثون بأن مجموعتين مختلفتين تظهران ، عوالم مائية وعوالم أكثر جفافاً مثل الأرض.

يقول ليشتنبرغ: "تشير نتائج عمليات المحاكاة التي أجريناها إلى أن هناك نوعين مختلفين نوعًا من أنظمة الكواكب. وهناك أنواع مماثلة لنظامنا الشمسي ، حيث لا تحتوي كواكبها على القليل من الماء. على النقيض من ذلك ، هناك تلك التي يتم فيها إنشاء عوالم المحيطات بشكل أساسي بسبب عدم وجود نجم ضخم ، وبالتالي لم يكن هناك Al-26 ، عندما تشكل نظامها المضيف. إن وجود Al-26 أثناء تكوين الكواكب يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا في ميزانيات مياه الكواكب بين هذين النوعين من أنظمة الكواكب ".

صورة: ترث أنظمة الكواكب التي ولدت في مناطق تكوُّن نجمية كثيفة وضخمة كميات كبيرة من الألومنيوم -26 ، الذي يجفف كتل بنائه قبل التراكم (على اليسار). الكواكب التي تشكلت في مناطق تشكل النجوم منخفضة الكتلة تجمع العديد من الأجسام الغنية بالمياه وتظهر كعوالم محيطية (على اليمين). الائتمان: تيبو روجر.

نظرًا لأن الكواكب تنمو من هذه الكواكب الصغيرة المبكرة ، فإن تكوينها أمر بالغ الأهمية. إذا كان مصدرها جزءًا كبيرًا من مياه كوكب ما ، فإن خطر تراكم الكثير من الماء موجود دائمًا إذا كانت العديد من المواد المكونة تأتي من المناطق الجليدية الواقعة خلف خط الثلج. لكن المكونات المشعة مثل 26 Al داخل الكواكب الصغيرة يمكن أن تخلق حرارة يمكن أن تتبخر الكثير من محتوى الجليد المائي الأولي قبل حدوث التراكم. من المرجح أن تنتج مناطق تشكل النجوم الكثيفة كواكب تظهر هذه النتائج الأخيرة.

قام Lichtenberg وفريقه بفحص حرارة الاضمحلال من 26 Al من حيث هذا التطور الكوكبي المبكر ، والذي كان من شأنه أن يؤدي إلى ذوبان السيليكات وإزالة الغازات من وفرة المياه البدائية. تعمقت عمليات المحاكاة التي قاموا بها لمجموعات الكواكب في الهياكل الداخلية التي اختلفت وفقًا لهياكل القرص ، والتكوين الكوكبي ، والموقع الأولي لأجنة الكواكب. لقد أنتجوا اختلافات إحصائية للمياه المدمجة في الكواكب والتي اختلفت في نصف القطر ووفرة 26 Al الأولية. بشكل عام ، حقق المؤلفون ما يعتقدون أنه مجموعة تمثيلية إحصائيًا من 540.000 محاكاة فردية عبر 18 مجموعة معلمة.

صورة: هذا هو الشكل 3 من الورقة. التسمية التوضيحية: الشكل 3 | رسم تخطيطي نوعي لتأثيرات تخصيب 26 Al على التراكم الكوكبي. اليسار ، 26 نظام الكواكب الفقير على اليمين ، 26 نظام الكواكب الغنية. RP ، نصف قطر الكواكب. تشير الأسهم إلى استمرار التراكم (وسط) ، ومحتوى الماء الكوكبي (أسفل اليمين ، أزرق-بني) والعيش 26 Al (أسفل اليمين ، أحمر-أبيض). الائتمان: Lichtenberg et al.

ننتهي مع أنظمة كوكبية ذات وفرة 26 Al مماثلة أو أعلى من النظام الشمسي مما يشكل كواكب أرضية بكميات أقل من الماء ، وهو تأثير يزداد وضوحًا مع المسافة من النجم المضيف ، حيث من المحتمل أن تكون الأجنة المتكونة أكثر ثراءً في ماء. من المرجح أن تنتج الأنظمة الفقيرة في 26 Al على الأرجح عوالم مائية. السؤال المتبقي يتعلق بالنمو الفعلي للكواكب الصخرية ، كما تلاحظ الورقة:

إذا نمت الكواكب الصخرية بشكل أساسي من تراكم الكواكب الصغيرة ، فيجب أن يكون الانحراف المقترح بين أنظمة الكواكب واضحًا بين التعداد الصخري للكواكب الخارجية. ومع ذلك ، إذا كان النمو الرئيسي للكواكب الصخرية ناتجًا عن تراكم الجزيئات الصغيرة ، مثل الحصى ، فإن الانحراف بين 26 نظامًا من Al-rich و 26 Al-الفقراء قد يصبح أقل وضوحًا ، ويحتاج تكوين الحصى المتراكم إلى أن تؤخذ بعين الاعتبار.

اتجاه العمل المستقبلي لاستكشاف السؤال واضح

& # 8230 نماذج توصيل المياه ونمو الكوكب تحتاج إلى مزامنة توقيت التكوين المبكر للكواكب ، والتأثير المتبادل للتصادمات و 26 Al الجفاف ، والنمو المحتمل عن طريق تراكم الحصى ، وتقسيم الأنواع المتطايرة بين الداخل والغلاف الجوي للنمو الكواكب الأولية من أجل زيادة تقييد منظورات تطور الكواكب الصخرية (الخارجية).

الورقة هي Lichtenberg et al. ، "تقسيم الميزانية المائية للكواكب الصخرية الأولية من 26 Al-Heating ،" رسائل علم الفلك الطبيعة11 فبراير 2019 (ملخص). شكراً لجون ووكر للمعلومات المفيدة بخصوص هذه القصة.

التعليقات مغلقة على هذا الدخول.

ما هو تعريف & # 8220planetary embryo & # 8221؟ كم يوجد في نظام تشكيل نموذجي؟

الأجنة المستخدمة في هذه المحاكاة هي ، كما تقول الورقة ، & # 8220 & # 8230 من الكتلة القمرية الأولية ، M = 0.0123 ميارث ، & # 8221 وهذا الجنين & # 8220 يتم وضعه بشكل عشوائي بين حدود داخلية وخارجية محددة داخل قرص الكواكب الأولية & # 8230 إنه يبدأ تراكم المواد الصلبة (الكواكب الصغيرة) والغاز ، وقد يهاجر في نظام النوع الأول والثاني ، اعتمادًا على كتلة الجنين والهيكل المادي للقرص في مدار معين. & # 8221 يمكن أيضًا تسمية جنين مثل هذا كوكب أولي.

في هذه الحقبة ، حدث مستعر أعظم بشكل واضح في الجوار الفلكي ، مما أدى إلى ترسيب ²Al وعناصر أخرى في هذا المزيج.

أتذكر أنه كان هناك اقتراح بأن أصل الألومنيوم -26 كان على الأرجح نتيجة لتشكيل النظام الشمسي في فقاعة من نجم وولف رايت. هل ما زالت فرضية وولف-رايت صامدة؟ من المسلم به أن نجوم وولف-رايت تميل إلى التحول إلى مستعر أعظم ، لذلك ربما لعبت كلتا العمليتين دورًا.

يوفر اكتشاف الألمنيوم 26 العام الماضي الناتج عن اصطدام نجمين أول ملاحظة لمصدر نقطة للألمنيوم 26 وقد يوفر وسيلة للعثور على مصادر محلية أخرى. إذا كانت النظرية تحمل الماء (عفوًا عن التورية) ، فقد يكون لدينا طريقة للتركيز على أنظمة الكواكب المحتملة.

هذه فكرة رائعة. لقد قرأت منذ سنوات أن الألمنيوم المشع (26Al) هو الذي تسبب في ذوبان نوى الكويكبات الكبيرة مرة أخرى في التكوين المبكر لنظامنا الشمسي ، لذا فإن هذه النظرية منطقية.

ضع في اعتبارك أهمية نظائر العناصر المشعة غير المفيدة بيولوجيًا ، وحتى التي يحتمل أن تكون ضارة ، مثل 26Al و Uranium-238. من المحتمل أن يكون عمر النصف (717000 سنة) مسؤولاً عن حصول الأرض على الكمية المناسبة من الماء في تاريخها المبكر. بالإضافة إلى أنه يتحلل إلى عنصر المغنيسيوم الحيوي بيولوجيا. 238U (نصف العمر 4.47 مليار سنة) كونه ثقيلًا كان من الممكن أن يستقر جزئيًا في عمق الأرض ، حيث كان الانحلال البطيء له والعديد من العناصر المشعة التابعة له قد أبقى على سائل اللب الخارجي للأرض. بدون قلب سائل جزئيًا ، لن يكون لدينا الآن مجال مغناطيسي وقائي ، ولا تكتونية ، ولا بناء جبلي ولا مياه سطحية متبقية. النشاط الإشعاعي أمر حيوي لوجود كواكب تحمل حياة.

لكن نصف العمر البالغ 717000 هو فترة قصيرة نسبيًا في تطوير النظام الشمسي ، والتي استغرقت نظامنا 100 مليون سنة. بعد أقل من 3 ملايين سنة ، انخفض إلى 6.25٪ أو 1/16 وهو المقدار الذي يمثل 3٪ فقط من عمر القرص الضخم للأنظمة الشمسية من المواد التي تحيط بشمسنا. لذا إذا قام AL26 بتعطيل H2O ، فهل سيتم إصلاحه بعد انتهاء النشاط الإشعاعي؟

لا يزال لدينا الكثير لنتعلمه حول كيفية تشكل أنظمة الكواكب مايكل. تفضل الأدلة التكوين السريع للأجنة الكوكبية المذكورة في الورقة قيد المناقشة. يجب أن تتجمع الكواكب بسرعة كافية بحيث لا يزال هناك ما يكفي من الحرارة من الاضمحلال الإشعاعي (وليس فقط من Al-26 ، بالتأكيد) لتسبب ذوبان الأجزاء الداخلية. نحن نعلم أن هذا حدث هنا في نظامنا من دراسة النيازك. في حين أنه من الصحيح أنه بالمقارنة مع 100 مليون سنة فإن 717 ألف سنة قصيرة ، كل ما تحتاجه هذه النظرية لتعمل هو أن تكون هذه الأجنة الكوكبية تحدث بسرعة. بعد تشكلها ، قد يستغرق الأمر ملايين السنين حسب الحاجة حتى تتجمع في كواكب.

يقوم 26Al isn & # 8217t بتفكيك H2O & # 8212 it & # 8217s وتبخيره عن طريق تسخين الجزء الداخلي من هذه الكواكب الصغيرة ، مما يؤدي إلى تفريغ الماء وترك كتل بناء أكثر جفافاً للكواكب. من المحتمل أن H2O & # 8217t يعيد اختراق هذه الصخور بعد التجفيف

فرضية مثيرة للاهتمام. إذا كان هذا يعني أن التشكيل يجب أن يكون في حشد نجمي كثيف أو عن طريق الصدفة بالقرب من مستعر أعظم ، فإننا نحتاج إلى معرفة نوع التردد الذي يشير إليه هذا. هل هناك أي طريقة لتحديد توزيع AL-26 في الفضاء بشكل مباشر أو عبر وكلاء؟ إذا لم يكن كذلك ، كيف نختبر هذه النظرية؟

لكن من المحتمل جدًا أن تتشكل معظم النجوم في مجموعات نجمية كثيفة ، لذا انظر إلى الجانب المشرق. أيضًا 4.5 BYA كان معدل SN أكبر مما هو عليه اليوم. (OTOH ، نحن نعرف الآن ما يتطلبه الأمر لإنتاج أثقل العناصر ، وهو ثنائي قريب هائل ينتج فيه كلا النجمين بقايا نجم نيوتروني SN ، والتي تتجمع بعد ذلك معًا لإنتاج كيلونوفا.)

ينبعث اضمحلال Al-26 أشعة جاما والأشعة السينية ، لذلك هناك فرصة جيدة لقياس وفرتها في حطام الانفجار المتبقي من SN.

يتمثل أحد اختبارات الفكرة في البحث عن مجموعتين متميزتين من الأنظمة الشمسية: تلك التي تحتوي على كواكب أرضية تحتوي على كمية كبيرة من المياه ، وتلك التي تحتوي على كواكب أرضية أكثر جفافًا نسبيًا.

صحيح RJ ، جنبًا إلى جنب مع الأنظمة الأكثر جفافاً (مثل نظامنا!) التي تتمتع بمستوى Mg محسن مقارنةً بأنظمة كوكب أعماق المحيطات.

عندما تقول ، & # 8220 كواكب فقيرة بالمياه & # 8221 ، ما نوع مستويات المياه التي نتحدث عنها؟

إذا فهمت بشكل صحيح ، الكواكب مثل الأرض.

شكرا. سألت لأنه بينما تكون الأرض جافة جدًا ، فلن يستغرق الأمر & # 8217t كثيرا المزيد من المياه لغمرها تمامًا & # 8211 أربعة محيطات أخرى بقيمة على السطح ستفعل ذلك.

إذا لم يكن سطح الأرض الصلب # 8217s مرتاحًا (كان سلسًا تمامًا) فإن المحيط العالمي الأول الذي نمتلكه اليوم سيكون بعمق 1500 كم في كل مكان. كان من الممكن أن تكون الأرض في الأساس عالمًا مائيًا في الماضي البعيد جدًا.

وجه الفتاة! يجب أن يكون ذلك 1500 متر أو 1.5 كيلومتر.

تشير إحدى الدراسات (Zeng، Harvard) على 4000 كوكب خارجي إلى أن ما يصل إلى 35٪ من الكواكب المائية تصل إلى 50٪ من المياه (الأرض حوالي 0.02٪ على ما أعتقد). هذا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من عدد الكواكب الحاملة للحياة لن & # 8217t (بدون دورة كربون ، لذلك لا يوجد مناخ مستقر كما يقول بول)؟ إذن ، جنبًا إلى جنب مع الحاجة إلى أن نكون في منطقة صالحة للسكن ، فهل بدأنا في التركيز على عدد الكواكب التي تشبه حياتنا حياتنا؟ هل سيكون حتى 1٪ من الإجمالي؟ أنا أميل إلى أشك في ذلك. هل ستكون 0.1٪؟ أفترض أننا يمكن أن نفكر في النظام الشمسي على أنه يحتوي على عالمين محتملين للحياة (الأرض والمريخ) لفترة طويلة من الزمن ولكن لا بد أن لدينا كمية كبيرة من Al26 في النظام لإنتاج 4 كواكب صخرية. لذا فإن هذا يصبح صعبًا بالنسبة للحياة خارج كوكب الأرض. ربما توجد صحاري حياة ضخمة في المجرة حيث يفتقر Al26 وفقط واحات متناثرة من الحياة؟ كيف سيؤثر هذا على انتشار الأنواع التي ترتاد الفضاء؟ إذا كانت الرحلة إلى العالم الصالح للسكن التالي هي 1000 سنة ضوئية مقابل 10-50 سنة ضوئية ، فما هي فرص نجاحها؟

يتحدث الملخص والمقال عن انقسام بين الكواكب الغنية بالمياه / الكواكب المائية. هل هناك أي مؤشر على وجود تدرج مرتبط بمستويات AL26؟

مرجع آخر لفرضية الأرض النادرة.

إنه ليس مجرد سوبر نوفا ، الكثير من الأنظمة تقترب من تلك ،
إنه & # 8217s توقيت مستعر أعظم مجاور.
هذا هو السبب في مأساة عدم قدرة Kepler & # 8217s على اكتشاف توائم الأرض
لا تزال HZ للنجوم من النوع K و G تزعجني. لقد وجدنا & # 8217 الأرض الفائقة في HZ لهذا النوع من النجوم مع Kepler ، لكننا نفترض أن الكواكب الأرضية بحجم الأرض هي الشكل الشائع في HZ للنجوم K و G ، لأن ؟. هذه الفرضية حول عوالم المياه تجعلني أكثر تشكيكًا في وجود توأمي الأرض المفقودين بالفعل. لا يقتصر الأمر على أهمية حجم المحيط على الأرض فحسب ، بل يؤثر أيضًا على عدد المعادن الأخرى التي يتم تجريدها من قرص الكواكب الأولية عندما تكون على مقربة من المستعر الأعظم. نعم ، قد تصل بعض المواد من
سوبر نوفا قريب ، ولكن ماذا لو كان التأثير الصافي هو خفض الكتل النهائية لأي كواكب أرضية ؟. وفرة Super Earth & # 8217s في
قد يشير كتالوج Kepler & # 8217s إلى أنه بدون اضطراب المستعر الأعظم في الوقت المناسب ، يميل النظام الشمسي إلى إنشاء المزيد من الكواكب الأرضية الفائقة
من الأرض & # 8217 ثانية. قبل أن يذكر أي شخص نظام Trappist ، أود أن أشير إلى أنه نتيجة شاذة وأنه يدور حول قزم أحمر وقزم صغير ملعون في ذلك.

وأنا أتفق مع الكثير مما تقوله. نعم ، كانت نتائج كبلر مخيبة للآمال في سحب الكواكب الأرضية ، ولكن قد يكون ذلك بسبب قيود الأداة إلى جانب اكتشاف أن معظم النجوم أكثر نشاطًا مما كان متوقعًا. في الطبيعة ، الاتجاه الطبيعي هو أن الأجسام الأصغر تكون أكثر عددًا من الأكبر ، بينما في الفضاء يكون العثور على الأشياء الأصغر دائمًا أصعب من العثور عليها الأكبر. لذلك ، بناءً على هذه المبادئ الأساسية ، قد لا نزال نجد أن عدد الكواكب الأرضية يفوق عدد الكواكب الأرضية الفائقة.

بالتأكيد مفهوم جديد بالنسبة لي والمفارقة أن المواد المشعة قد تكون ضرورية ، بشكل غير مباشر ، لأن تكوين الحياة مرضي بشكل غريب لرجل مؤيد للسلاح النووي مثلي.

ومع ذلك ، لن يخلو عالم الماء بالضرورة من الكربون والعناصر الأخرى. ربما يمكن أن يؤدي النشاط البركاني إلى دفع الطبقة الجليدية عالية الضغط لإطلاق المعادن في المحيط. ربما يمكن أن تصل مواد نيزكية كافية إلى سطح المحيط لإثراء الطبقات العليا من الماء لخلق بيئة مناسبة للتكوين الحيوي بطريقة أو بأخرى. سيكون امتدادًا بناءً على ما نعرفه عن الحياة ولكن ما لا نعرفه هو بالتأكيد مجموعة أكبر من المعرفة.

وهناك إمكانية أخرى لإثراء المياه ، بالتأكيد ستكون هناك عواصف كبيرة على هذه الكواكب مع البرق الغزير. اعتمادًا على تكوين الغلاف الجوي ، يمكن تكوين الكثير من المركبات المهمة بيولوجيًا. بالطبع ، يجب أن يكون الغلاف الجوي مستودعا للعناصر المطلوبة.

ولكن ما هي العملية التي ستكون بمثابة بالوعة الكربون في مثل هذه العوالم؟ هذا هو سبب الحاجة إلى الصفائح التكتونية. معظم ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي للأرض هو الآن صخور. في عالم مائي ، سيتم تخزين ثاني أكسيد الكربون في المحيط ، ولكن لا يمكن عزله. افترض د. راميريز نموذج clathrate لثاني أكسيد الكربون الذي قد يعمل في ظل ظروف مقيدة ولكنه لا يبدو كحل عالمي.

& gt في عالم مائي ، سيتم تخزين ثاني أكسيد الكربون في المحيط ، ولكن لا يمكن عزله.

لا. تعد بعض الكائنات الحية في المحيطات ، على الأرض ، مصدرًا مهمًا لعزل الكربون في أعماق المحيطات. يفرزون كربونات الكالسيوم CaCO3 في جدران زنزاناتهم بعد الموت ، ويغرقون ويشكلون رواسب قاعية. هناك & # 8217s الكثير من الحجر الجيري الحيوي والطباشير في العالم.

نقطة عادلة. إن الاندساس التكتوني للصفائح ليس ضروريًا لعزل الكربون.

ومع ذلك ، فإن عوالم المياه لها محيطات عميقة جدًا مما يعني ضغوطًا عالية. هذا يزيد من قابلية ذوبان كربونات الكالسيوم.

عمق تعويض الكربونات
عمق تعويض الكربونات (CCD) هو النقطة في المحيط حيث يتم موازنة معدل ترسيب كربونات الكالسيوم بمعدل الذوبان بسبب الظروف الحالية. في أعماق المحيط ، تنخفض درجة الحرارة ويزداد الضغط. تعتبر كربونات الكالسيوم غير معتادة من حيث أن قابليتها للذوبان تزداد مع انخفاض درجة الحرارة. تؤدي زيادة الضغط أيضًا إلى زيادة قابلية ذوبان كربونات الكالسيوم. يمكن أن يتراوح عمق تعويض الكربونات من 4000 إلى 6000 متر تحت مستوى سطح البحر.

عادة ، تتشكل الطباشير في البحار الضحلة الدافئة. لن تكون هذه شائعة في عوالم المياه. بدلاً من ذلك ، سيكون لديهم محيط عميق جدًا ، أعمق بكثير من عمق تعويض الكربونات 4-6 كيلومترات. نتوقع حتى أنواعًا مختلفة من الجليد الكثيف لفصل العمود السائل عن القشرة الأساسية. هذا يوحي لي أن كربونات الكالسيوم CaCO3 لن تنحصر في عوالم المياه مثل تكوينات الطباشير التي نراها على الأرض. [لكنني لست جيولوجيًا ، لذا قد أكون مخطئًا.]

في هذه المرحلة ، أقول أنني & # 8217 قد أوضحت وجهة نظري ، أنه من الخطأ الادعاء بأن عالم المحيطات يمكن & # 8217t أن يكون له دورة كربون. ما هو واضح جدًا هو أنه مهما كانت دورة الكربون الموجودة في هذه الدورة فإنها ستختلف نوعًا ما عن تلك الموجودة على الأرض. يبدو أنها مشكلة جيدة لعالم الجيولوجيا الخارجية للعمل بمزيد من التفصيل. إنها & # 8217s أكثر تعقيدًا من مجرد كربونات الكالسيوم ، والتي كانت أول ما فكرت به للرد.
https://en.wikipedia.org/wiki/Oceanic_carbon_cycle

فيما يتعلق بالتفاصيل ، من المحتمل أن يلعب الكالسيوم دورًا مختلفًا. لا يزال من الممكن أن يتسبب في النقل إلى أسفل ، فقط ليس على طول الطريق إلى القاع. أتوقع أيضًا أن تكون المياه العميقة شديدة نقص الأكسجين ، مما يفضل عمليات مختلفة تمامًا ، وربما حتى تكوين الكيروجين.

اقترح د. رمسيس راميريز تنظيم ثاني أكسيد الكربون عن طريق كلثرات ثاني أكسيد الكربون للعوالم الموجودة في منطقة هرتز ذات القمم الجليدية القطبية. تغرق الكلاترات لعزل الكربون. يمكنهم أيضًا إطلاق ثاني أكسيد الكربون لتجديد الغلاف الجوي أيضًا. إنه معقد بعض الشيء ، ويتطلب & # 8220Goldilocks & # 8221 حالة غير مثبتة ، لكنها آلية محتملة لتنظيم ثاني أكسيد الكربون ، وبالتالي المناخ ، في عالم مائي.

من المسلم به أن Al 26 يميل إلى التأثير سلبًا على المواد المتطايرة في الكواكب الصغيرة ، ولكن هناك اعتبار آخر فيما يتعلق بالأرض. وقد اصطدمت هذه القطعة من العقار أيضًا بجسم تسبب في تكوين قمر كبير جدًا. يجب أن يكون لذلك تأثير على فرصه في أن يصبح عالمًا مائيًا اليوم. عند التفكير في ذلك ، قد تكون العوالم الصخرية لا تزال تحتوي على الكثير من الماء في التكوين المبكر. لذلك إذا كانت لدينا بعض المخاوف بشأن البيئات المحيطة بالنجوم من النوع M ، فربما يكون هناك سبب لإعادة النظر أو إعادة معايرة مفهومنا عن كمية المياه التي من المفترض أن يبدأ بها العالم الصخري.

& # 8220 مقالتان مثيرتان للاهتمام حول أنواع مختلفة من الكواكب ، الأول يتناول قابلية السكن للكواكب الخارجية الصخرية الغنية بالكربون. في الأساس عبارة عن عالم مغطى بالجرافيت ، ولكن ما الذي يمكن أن يؤثر على الصفائح التكتونية أو المحيطات بسبب هذه الكواكب؟ نكتشف بسرعة كبيرة مدى شيوع التأثيرات الحديثة على الأرض وكيف يمكن أن تزعج الغلاف الجوي والجيولوجيا (كما في الصفائح التكتونية) والمحيطات والعصور الجليدية. نجد الأرض ككوكب ديناميكي ، وسيكون للماء والكواكب الجافة والكربون ديناميكيات مماثلة.

علم المعادن والبنية وقابلية السكن للكواكب الخارجية الصخرية الغنية بالكربون: نهج معمل
تم اقتراح الكواكب الخارجية الصخرية المخصبة بالكربون حول النجوم القزمة وكذلك حول النجوم الثنائية والأقزام البيضاء والنجوم النابضة. ومع ذلك ، فإن التركيب المعدني لمثل هذه الكواكب محدود للغاية. أجرينا تجارب معملية عالية الضغط ذات درجة حرارة عالية (P = 1−2 GPa ، T = 1523−1823 K) على خلائط كيميائية غنية بالكربون لفحص الأجزاء الداخلية العميقة لكواكب بحجم بلوتو إلى المريخ ، الدثار العلوي للكواكب الأكبر. .
تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن هذه الكواكب الخارجية ، عندما تكون متمايزة تمامًا ، تتكون من قلب معدني ، وغطاء من السيليكات ، وطبقة من الجرافيت فوق عباءة السيليكات. لا يتأثر معادن السيليكات (الزبرجد الزيتوني ، والأورثوبيروكسين ، والإسبينيل) إلى حد كبير بكمية الكربون. المعادن هي عبارة عن نوعين من السبائك الغنية بالحديد غير القابلة للامتزاج (S-rich و S-poor) أو سبيكة مفردة غنية بالحديد في نظام Fe-C-S مع عدم قابلية الاختلاط اعتمادًا على نسبة S / Fe وضغط القلب. الجرافيت هو المرحلة الحاملة للكربون السائدة في ظروف تجاربنا مع عدم وجود آثار لكربيد السيليكون أو الكربونات. إذا كان محتوى الكربون أكبر مما هو مطلوب لتشبع الوشاح واللب ، فسيكون الجرافيت على شكل طبقة إضافية أعلى عباءة السيليكات بافتراض التمايز. للحصول على طبقة سميكة بما يكفي من الجرافيت ، يتشكل الماس في الجزء السفلي من هذه الطبقة بسبب الضغوط العالية.
قمنا بنمذجة الهيكل الداخلي لـ Kepler-37b ونوضح أن مجرد طبقة من الجرافيت 10٪ بالوزن ستقلل من كتلتها المشتقة بنسبة 7٪ ، مما يشير إلى أن المهمات الفضائية المستقبلية التي تحدد نصف قطر وكتلة الكواكب الخارجية الصخرية ذات المغلفات الغازية الضئيلة يمكن أن توفر حدودًا كمية على محتواها من الكربون. ستُظهر الملاحظات المستقبلية للكواكب الخارجية الصخرية ذات الأسطح الغنية بالجرافيت انخفاض البيدوس بسبب الانعكاس المنخفض للجرافيت. من المحتمل أن يؤدي عدم وجود عناصر تحمل الحياة بخلاف الكربون على السطح إلى جعلها غير صالحة للسكن. & # 8221
https://arxiv.org/abs/1807.02064

تتناول المقالة الثانية الكواكب المقفلة تدريجيًا وتوضح النقطة الجيدة التي مفادها أن غالبية العوالم الصالحة للسكن ستكون في تلك الحالة ، وذلك ببساطة لأن عدد شموس الأقزام M و K في المجرة. هذا مجال آخر لم يتم التفكير فيه كثيرًا لما يمكن أن يؤثر على الصفائح التكتونية أو المحيطات بسبب هذه الكواكب. ستضعهم طبيعة مداراتهم في احتمال كبير من اصطدامات المذنبات والكويكبات بسبب قصر فترة المدار وقربها من الشمس. هذا وحده من شأنه أن يسبب نشاطًا تكتونيًا أكبر ويغير كل من الجيولوجيا والمحيطات على مدى فترات زمنية طويلة. وأراهن أن التأثيرات على سطح الكوكب & # 8217s ستشكل أيضًا أنماطًا جيولوجية متكررة من شأنها أن تؤثر على ديناميكيات الغلاف الجوي والتيارات المحيطية. ^ <

الكواكب الغريبة التي يمكن أن تكون منازل جديدة للبشرية.
كيف ستبدو الحضارة الإنسانية في عالم مغلق مدّّيًا؟
تشارلي جين أندرس
13 فبراير 2019

إذا لم تكن قد اكتشفت كيف يمكن أن يكون للكواكب المغلقة تدريجيًا نمط جيولوجي متكرر من النيازك ، فذلك ببساطة لأن زخات النيازك لدينا تبلغ ذروتها عند الساعة 2 صباحًا. كانت الأرض في ذلك الوقت تتجه مباشرة إلى تيار النيزك أثناء دورانها حول الشمس. على كوكب مغلق المد والجزر ، فإنه لا يدور كما تفعل الأرض خلال 24 ساعة ، لذا فإن موقع الساعة 2 صباحًا يكون دائمًا في نفس الموقع على الكوكب! الآن السؤال الذي أطرحه على الخبراء هو ما إذا كانت الأجسام الأكبر (الكويكبات والمذنبات) ستميل أيضًا إلى التأثير حول هذا الموقع؟ النقطة المهمة هي أنه إلى جانب التأثير على جيولوجيا النقطة الليلية عند الساعة 2 صباحًا ، سيكون هناك تأثير مضاد للقطب على جانب ضوء النهار في الساعة 2 مساءً أو حوالي 30 درجة من الظهيرة ، وقد يتسبب هذا في حدوث انبثاق بركاني كبير في ذلك الموقع. رأوا على الجانب الآخر من الأرض من تأثيرات كبيرة.

الآن ما عليك أن تتذكره هو بالأخص بالنسبة للأقزام الحمراء (75٪ من النجوم) أن هذه الكواكب القريبة من الكواكب تنتقل بوتيرة أعلى بكثير وأن الكويكبات والمذنبات التي تدور حول هذا القرب ستقتصر على منطقة أصغر بكثير ، لذا فإن التأثيرات ستكون كثيرًا. اكثر شيوعا. إذا كان هذا صحيحًا بالنسبة للتأثيرات الأكبر ، فسيكون هناك أحواض تصادم كبيرة وتدفقات من الحمم البركانية بالإضافة إلى بناء الجبال وتكتونية الصفائح الديناميكية حول موقع 210 درجة من وقت الظهيرة. على الجانب الآخر من الكوكب عند 30 درجة من الظهيرة المرتفعة ، ستكون هناك تضاريس فوضوية ، وانبعاثات كبيرة من الحمم البركانية مثل حوض كولومبيا ومناطق إطلاق الغاز الطبيعي والنفط.

الآن منذ أن تركت تلسكوب بعيد المدى ، ما رأيك؟ هل يمكن أن تكون هناك أنماط مختلفة مرتبطة بهذه الأنواع من الكواكب؟ : -> & GT

إذا كانت فرضيتك صحيحة ، فيجب أن تكون واضحة جدًا على الأقمار المقفلة تدريجيًا في نظامنا ، بما في ذلك القمر الخاص بنا. هناك العديد من الأقمار المقفلة تدريجيًا حول عمالقة الغاز ، وكلها يجب أن تظهر حفرًا غير متكافئة. لست على دراية بأي أنماط من هذه الفوهات ، لكن ربما لديك؟

آه ، لكنك نسيانا ، إنهم جميعًا يدورون حول كوكبهم وليسوا محبوسين تدريجيًا في الشمس. تيارات النيازك والأجسام الكبيرة الأخرى تدور حول الشمس وهذا هو سبب حدوثها في نفس الوقت من كل عام عندما تعبر الأرض مدار مسار المذنبات الأصلي. وخير مثال على ذلك هو تساقط نيزك Perseids في أغسطس من كل عام ، وسوف تمر الأرض عبر مسار المذنب Swift-Tuttle من 17 يوليو إلى 24 أغسطس ، مع ذروة الدش & # 8217s - عندما تمر الأرض عبر المنطقة الأكثر كثافة وغبارًا. في 12-13 أغسطس. https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/Bz6puv3aXvkmYBGJBYSARg-650-80.jpg

الكواكب الوحيدة القريبة من الشمس المحصورة تدريجيًا هي كوكب الزهرة وعطارد ، لكن كوكب الزهرة لديه في الواقع دوران رجعي وعطارد له صدى في مدار الدوران 3: 2. لذلك لا يوجد مثال في نظامنا الشمسي يمكن أن يكون له نمط يمكن اكتشافه من التأثيرات من الانغلاق المد والجزر على الشمس. أفضل مثال على ذلك هو نظام Trappist 1 المعبأ بإحكام ، والذي يحتوي على M dwarf Sun بحجم كوكب المشتري ولكن كتلته 84 مرة.
https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/largesize/PIA21428_hires.jpg

أبعد كوكب في هذا النظام ، h أقرب بمقدار 6.25 مرة ، ثم عطارد هو كوكب الشمس ، والكوكب ب هو 34 مرة أقرب.

تخمين جميل مايكل ، وإجابة جيدة على اعتراض Alex & # 8217s.
سيتعين على نصفي الكرة الأرضية للكواكب الخارجية الصخرية المغلقة تمامًا والموجودة على السطح أن تعاني من المزيد من التأثيرات والتأثيرات بسرعة أكبر من الجوانب الخلفية.

فكر في مذنب ، مثل Swift Tuttle ، ولكن في المدار المشارك في المسوي في نظامنا. الآن فكر في ميماس المقفلة تدريجيًا حول زحل الذي يدور في

14 كم / ث (و زحل يدور في

10 كم / ثانية). في زحل ، يسافر المذنب أيضًا

6 كم / ثانية باتجاه الشمس. عندما تتحرك ميماس نحو 3 باتجاه الشمس ، فإنها تسافر أسرع من حطام المذنب ولن تتأثر بنصف الكرة & # 8220rear & # 8221 باستثناء مدار زحل. عند السفر بعيدًا عن الشمس ، ستؤثر Mimas على الحطام على الوجه & # 8220forward & # 8221 at

20 كم / ثانية. سوف تتأثر الوجوه نفسها إذا كان المذنب متجهًا إلى الخارج من الشمس. يبدو هذا غير متماثل للغاية بالنسبة لي ويجب أن يؤدي إلى تأثر نصف الكرة الأرضية المواجه لميماس & # 8217 للأمام بشكل متكرر وبسرعة أكبر من نصف الكرة المواجه للخلف. ومع ذلك ، لا يوجد دليل على عدم تناسق الفوهات. عند تضمين السرعة المدارية لـ Saturn & # 8217s ، عندما يكون Mimas & # 8220in أمام & # 8221 Saturn ، يجب أن يكون أكثر تعرضًا مما لو كان خلفًا ومحميًا بواسطة زحل. ومع ذلك ، فإن نصف الكرة الأرضية المواجه لكوكب زحل ليس أقل حُفرة من نصف الكرة الذي يواجهه بعيدًا عن زحل.

[اخترت ميماس لأنه يحتوي على سطح صلب ولا يوجد محيط تحت السطح لإزالة الحفر مثل يوروبا أو إنسيلادوس ولأن المذنب سيدور ببطء نسبيًا بالقرب من زحل ، مما يخلق فرقًا أكبر في السرعة بينه وبين ميماس.]

أرى وجهة نظرك وأفضل مثال على ذلك هو أقمار المشتري ، ولكن كما في مذنب شوميكر - ليفي 9 ، فإن أي شيء يقترب من حقل الجاذبية الكبير لهذه الكواكب سيتغير مداراته. أنت بعد ذلك تتعامل مع ثلاث ديناميكيات لمشكلات الجسم بحيث تكون التأثيرات متناثرة. لكن شكراً لك ، الآن تجعلني أتساءل عما إذا كنا قد نرى بعض الأشكال غير العادية للأقمار حول زحل ، والكواكب على شكل صحن ، والجبال الاستوائية المرتفعة ، وربما سطوع غير متماثل كما في Iapetus. هل يمكن التقاط أي من هذا في الانخفاضات الضوئية عند حدوث الكسوف أو عندما تعكس الكواكب ضوء النجوم. ماذا عن أحزمة الكويكبات الكثيفة بين الكواكب كما في Trappist 1 و I & # 8217m ما زلت في انتظار سماع ما إذا كان أي شخص قد حاول التقاط انعكاسات الأشعة فوق البنفسجية من الكواكب عند حدوث توهجات الأشعة فوق البنفسجية الساطعة.

فيما يتعلق بالكواكب المغلقة المدّية في أنظمة مثل Trappist-1 ، فقد يبدو أن هناك بضع آليات لفتح.

1. إن الفكرة القائلة بأن جميع التأثيرات ستضرب في نفس المكان من شأنها أن تتسبب في مطرقة متكررة وفرصة في نهاية المطاف في المحاور الرئيسية للقصور الذاتي ، سواء كانت صغيرة كما هي. قد يتسبب ذلك في نوع من الانجراف أو التمايل إلى خط عرض وخط طول جديدين من الاتجاه المستقر. أفترض أن الحركة غير المستقرة يجب أن تتبدد.

2- أيضًا ستتفاعل الكواكب مع بعضها البعض. شاهد أقمار الجليل حول كوكب المشتري ، واختبر ارتفاعًا متتاليًا للطاقة الحرارية الأرضية
والنشاط البركاني كلما اقتربوا من كوكب المشتري. & # 8217s ليس لأنهم يدورون حول المشتري في حد ذاته ، ولكن تفاعلهم يجعلهم يرنون في مداراتهم. وأظن أنه إذا كان هناك قمر صناعي واحد فقط ، فإن أحزمة وأحزمة كوكب المشتري ستبدو أقل فوضوية أيضًا & # 8230

لكن إلى حد ما ، للحصول على دورة كربون ، فأنت بحاجة إلى شيء لتحريك الوعاء ، أليس كذلك؟ ومع ذلك ، إذا كنت تشتري قطعة أرض ، فقد تحتاج إلى الحصول على بعض التأمين على المالك.

من المثير للاهتمام أن كوكب الزهرة له صدى في المدار والدوران مع الأرض حيث يواجه نفس الوجه الأرض عند اقتران أدنى. هذا هو أحد الأسباب التي استغرقت وقتًا طويلاً لتحديد فترة دورانها ، ولفترة طويلة اعتقدوا أنها كانت مقفلة تدريجيًا أمام الشمس!
https://earthhavenlearning.ca/photos/custom/Venus-Cycle-Cesar.jpg
& # 8220Venus & # 8217 دوران غير عادي إلى حد ما من حيث أنه بطيء جدًا (243 يومًا أرضيًا لكل يوم من الزهرة ، أطول قليلاً من كوكب الزهرة & # 8217 سنة) وعكسي. بالإضافة إلى ذلك ، تتم مزامنة فترات دوران كوكب الزهرة & # 8217 ومدارها بحيث تظهر دائمًا نفس الوجه تجاه الأرض عندما يكون الكوكبان في أقرب نقطة لهما. لا يُعرف ما إذا كان هذا تأثيرًا رنينيًا أم مجرد صدفة. & # 8221
https://nineplanets.org/venus.html

بالنسبة للنقطة الأخيرة & # 8211 تأكد من الحصول على حقوق المعادن في قطعة الأرض & # 8211 هناك & # 8217s سيكون هناك الكثير من المعادن الثقيلة حولها ودفنها.

هذا الشيء الذي أذهلني من صور روفر المريخ ، كل تلك النيازك النيكل / الحديد التي ما زالوا يجدونها! إذا تم إنشاء قاعدة ، فيجب عليهم إرسال طائرات بدون طيار للعثور عليهم وإعادتهم إلى القاعدة. يمكن طحنها واستخدامها في صنع أجزاء معدنية في طابعة ثلاثية الأبعاد بدلاً من سحبها من الأرض!

هل تحدد الورقة المقياس في عملية نمو التبول حيث يكون لكمية Al26 التأثير الأكبر على محتوى الماء النهائي؟

جيم ، أعتقد أن هذا يظهر في مناقشة & # 8216 العمل المستقبلي & # 8217.

تتناول هذه الورقة صراحةً الكواكب الصغيرة التي لم تنمو من خلال تراكم الحصى.

هل & # 8217t القمر يلعب دورًا كبيرًا في تكوين الأرض كما هو؟ وهل هذا يعني أن الكواكب تحتاج إلى قمر كبير كجزء من وصفة الحياة؟

هذا عنصر أساسي في جعل الأرض كما هي. يحافظ على استقرار الميل المحوري لـ Earth & # 8217s (المواسم). إنها تحافظ على حركة البحار بشكل جيد (المد والجزر). مرة أخرى عندما أدى الاصطدام الكبير بين الأرض الأولية بحجم كوكب الزهرة وجسم بحجم المريخ إلى دمج نوى كلا الجسمين لتشكيل درع مغناطيسي لدينا ينتج لبًا خارجيًا سائلًا. إذا لم يحدث هذا & # 8217t ، فمن المحتمل أن يكون كوكبنا الأصغر صليبًا بلا ماء بين كوكب الزهرة والمريخ في الوقت الحاضر.

شكرا لك. السؤال التالي هو ، كم مرة يحدث سيناريو الاصطدام هذا في جميع أنحاء مجرة ​​درب التبانة وما بعدها لإنتاج عوالم ليست بحجم الأرض فقط ولها قمر مشابه لقمرنا ، ولكن يمكنها أيضًا دعم الحياة؟

قد لا تكون الاصطدامات الناتجة عن القمر نادرة الحدوث ، مع الأخذ في الاعتبار أن اثنين على الأقل من هذه الاصطدامات قد حدثا هنا في نظامنا (الأرض وبلوتو). ولكن عندما تقوم بتجميع جميع العوامل التي لديك في سؤالك ، حسنًا ، يكون لديك أحد الأركان الأساسية لفرضيات الأرض النادرة.

عادة ما يتم تقدير أهمية القمر للحياة على الأرض بشكل مبالغ فيه. انظر J Lissauer، J Barnes، J Chambers & # 8216Obliquity Variations of a Moonless Earth & # 8217، Icarus، 217 (2011) 77–87.
القمر الكبير ليس ضروريًا لتحقيق الاستقرار في ميل كوكب & # 8217s فيما يتعلق بمسير الشمس ، وكما أشار بارنز والمتعاونين ، يمكن أن يكون ضارًا بالفعل (J Armstrong، R Barnes، S Domagal-Goldman، J Breiner، T Quinn، V Meadows & # 8216Effects of Extreme Obliquity Variations on the Exoplets of Exoplanets & # 8217، Astrobiology، April 2014، 14 (4)، 277–291.). على نفس المنوال ، فإن الأرض بالطبع سيكون لها مد وجزر بدون القمر لأن القمر يوفر فقط 2/3 من المد والجزر لدينا الآن ، مع جاذبية الشمس # 8217s تزود الثلث الآخر. في الواقع ، المد والجزر الشمسي فقط سيكون أكثر استقرارًا على مدار فترة حياة النظام الشمسي حيث أن قوة المد والجزر تذهب كـ 1 / r ^ 3 مع زيادة مسافة القمر & # 8217s منذ تكوينه

ممتاز ، الكثير إن لم يكن معظم معتقدات الطاقة المتجددة مبنية على الحتمية والتفكير الدائري: & # 8216 هذه هي الطريقة التي نعرفها هنا ، لذلك هكذا يجب أن تكون & # 8217.
نفس الشيء هو الحال بالنسبة للمشتري ، حيث كان يُفترض ذات مرة أنه حامي الأرض من التأثيرات. لقد وجدت الأبحاث أن كوكب المشتري يقذف على الأقل عددًا من الأجسام في اتجاهنا بقدر ما يمتصه.

من المثير للاهتمام كيف يمكن أن يكون لعنصر واحد مثل هذا التأثير العميق على ما إذا كان كوكب ما مثل الأرض أو عالم مائي. إذا تبين أن هذا صحيح ، فنحن & # 8217 سنعرف ما الذي نبحث عنه في بحثنا عن Earth 2.0.

هل هذا دليل آخر على أن العوالم الصالحة للسكن كما نفهمها ستكون نادرة أو نادرة جدًا؟ بدأت & # 8217s في النظر إلي بهذه الطريقة. وجود Al26 مهم ، قمر كبير ، قلب يتكون في الغالب من الحديد المنصهر ولكن مع مكونات مشعة كبيرة لإنتاج الحرارة للحفاظ على اللب منصهرًا ، وكمية كبيرة من الماء وأيضًا مساحة الأرض ، في المنطقة الصالحة للسكن لنجمه الأم ، إلخ. يبدو أن القائمة طويلة. هل سنجد عوالم أخرى مشابهة لعالمنا في منطقتنا من المجرة. حتى الآن كان التحيز تجاه عوالم أكبر يمكن اكتشافها بسهولة أكبر ولكن ذلك سيستمر في التغير. إنني أتطلع إلى أن أكون قادرًا على التعرف على الكواكب الصخرية المشابهة لكواكبنا ، لكن القائمة قد تظل هزيلة لفترة طويلة. سيكون أحد أكثر مجالات الدراسة إثارة للاهتمام هو أين تنشأ الحياة التي لم نتوقعها & # 8217t وكيف يمكن أن تصبح معقدة بمرور الوقت؟

& # 8220 هل هذا دليل آخر على أن العوالم الصالحة للسكن كما نفهمها ستكون نادرة أم نادرة جدًا؟ & # 8221

لا أعتقد ذلك. إنه عامل نادر الحدوث من بين العديد من العوامل ، المعروفة وغير المعروفة ، والتي * قد * تلعب دورًا في تكوين الكواكب بسمات معينة. بالتأكيد دراسة مفيدة ، لكن لا تسرع في قبولها كحقيقة عالمية ثم استقراءها. لا يزال فهمنا لتشكيل الكواكب والعمليات التطورية ضعيفًا تمامًا ، وكذلك فهمنا لظروف الحياة الكوكبية.

لإعادة صياغة هذا السؤال الأخير: ما هو معدل التطور في مجموعة من البيئات التي تختلف من مضياف للغاية (الأرض؟) إلى غير مضياف للغاية (أقمار من عمالقة الغاز خارج ما يسمى بالمنطقة الصالحة للسكن)؟ أنا & # 8217m باستخدام الكواكب والأقمار في نظامنا الشمسي لأننا نستطيع دراستها بشكل أفضل ولكن في النهاية آمل أن يكون لدينا بيانات من أنظمة النجوم القريبة (Proxima Centauri b و Trappist-1e و GJ667 C f و GJ667 C e وما إلى ذلك) .

شكرا لتعليقك رون. أعتقد أنك على حق من جميع النواحي. نحن لا نعرف الكثير على الإطلاق حتى الآن عما يحدد الحدود الخارجية للبيئة التي من شأنها أن تسمح بنشوء الحياة. أظن أنه سيكون واسعًا جدًا بالفعل. يجب أن يكون مصدر المغذيات والماء والطاقة كافياً للسماح على الأقل لنشوء حياة شبيهة بالميكروبات مع إعطاء الوقت الكافي. هذا هو السبب في أن دراسات المريخ والأقمار الغازية العملاقة المعروفة بوجود مياه تحت قذائف جليدية ستكون مهمة للغاية. في الأنظمة الشمسية الأخرى ، هناك العديد من المتغيرات التي يجب مراعاتها بما في ذلك نوع النجم ، ومدى نشاطه ، ومسافة الكوكب عن النجم ، وما إذا كان للكوكب نواة ستولد مجالًا مغناطيسيًا وقائيًا ، سواء كانت أرضًا أو ماء كلاهما حاضر ، نشاط تكتوني ومتواصل. إنه & # 8217s وقت رائع لمشاهدة دور البيانات في!

لا تدعم الفيزياء هذه الفكرة: & # 8220 كل داخل الكواكب الصغيرة يمكن أن تخلق حرارة يمكن أن تتبخر الكثير من محتوى الجليد المائي الأولي قبل حدوث التراكم. من المرجح أن تنتج مناطق تشكل النجوم الكثيفة كواكب تظهر هذه النتائج الأخيرة. & # 8221 الكواكب الصغيرة هي كيلومتر واحد فقط ، لذا فهي صغيرة جدًا والحرارة الناتجة عن الاضمحلال الإشعاعي متواضعة.

& # 8220 الأجسام الصغيرة لها قيم نسبة مساحة أكبر إلى الحجم ، لذلك فهي تفقد الحرارة بشكل أسرع من الأجسام الكبيرة والحرارة من اضمحلال اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم 40 متواضعة. & # 8221 P. 300 النظام الشمسي الجديد.

لن يكون للأرض أي ماء إذا ضاعت قبل وجود أي كواكب أولية. يجب أن تأتي كل مياهنا من المذنبات ، ولكن لا شيء من التراكم. ستكون جميع عوالم المياه حول الأرض الفائقة من نجوم الفئة M. قد يكون هناك المزيد من المياه المتاحة للأرض الفائقة حول النجوم الكبيرة لأنها ولدت من سحب أكبر من الغاز والغبار. مع زيادة الجاذبية ، هناك المزيد من الاصطدامات في فترة القصف العنيف.

إذن ما الذي يفسر حقيقة أن لدينا نيازك من الحديد والنيكل والحديد الصخري؟ إن وجود مثل هذا يثبت على الأقل أن بعض الكويكبات الممزقة الآن قد ذابت مرة واحدة وبقيت منصهرة لفترة كافية حتى تغرق المعادن الثقيلة في قلبها.

أيضًا ، يجب أن تكون العديد من هذه الكواكب الصغيرة أكبر بكثير من كيلومتر واحد فقط. من المحتمل أن يكون البعض قد نما إلى حجم أكبر كويكب لدينا سيريس على الأقل. من أين جاء كيلومتر واحد؟

ولن يؤدي هذا & # 8217t إلى طهي كل الماء ، وهو ما يكفي لتركنا مع كمية & # 8220goldilocks & # 8221.

يجب على المرء & # 8217t أن يأخذ Kepler & # 8217s لعدم العثور على & # 8220earth twin & # 8221 على أنه أي دليل على عدم وجودهم. بالنظر إلى مستوى الضوضاء الأعلى من المتوقع من النجوم الشبيهة بالشمس ، والحاجة إلى رؤية ثلاث عمليات عبور على الأقل (سنتان في أفضل الحالات) ، فإن هذا ليس غير متوقع حقًا. أفضل التقديرات التي رأيتها لـ eta-earth هي حوالي 0.20 ، مع وجود أشرطة خطأ على الأقل نصف هذا الحجم. على سبيل المقارنة ، أقل من 0.02 من البشر على الأرض & # 8217s هم أطول من 6 & # 82173 & # 8243 & # 8230 ..

أنا أتفق تمامًا مع هذا التعليق Coolstar ، لأنه مكافئ أفضل لجزء من ردي أعلاه على Admiral_Ritt. (أيضًا ، أنا & # 8217m 6 & # 82175 & # 8243 ، جزء مما يجعلني معتادًا على أن أكون غريبًا)

كما أنني أقدر تعليقك الأول في هذه المناقشة الرائعة حول أهمية القمر في الحياة. نقطة مقابلة مفيدة بشكل جيد. حسنًا ، أنا & # 8217ll أقر بأن وجود قمر كبير قد لا يكون شرطًا لصلاحية السكن. لكن ما زلت أعتقد أنه في نظامنا كان لدينا التأثير الكبير جدًا الذي حدث أيضًا لإنشاء قمرنا كان من شأنه أن يكون مساهمًا مهمًا للغاية في قابلية الأرض للسكن طويل العمر. لقد أثرى كوكبنا & # 8217s مخزون U238 وفتح كوكبنا & # 8217s جزئيًا اللب المنصهر ، من حيث الحجم والمدة.

@ بروس مايفيلد فوجئت بنفسي بتوزيع ارتفاع البشر! (من السهل تذكر المتوسط ​​، يصعب تذكر الانحرافات المعيارية.؟ & # 8230.). أخفق في معرفة كيف يمكن أن يزداد عرض الأرض & # 8217s لـ U238 وبالتالي الحجم طويل المدى ودرجة حرارة النواة كثيرًا عن طريق إنشاء القمر لأن المصادم ربما كان يحتوي على حوالي 10 ٪ فقط من كتلة الأرض و # 8217s . هل أفتقد شيئًا واضحًا؟

ضع في اعتبارك أن اليورانيوم أكثف بنسبة 70٪ من الرصاص. يتم ذوبان كل من الأرض الأولية والاصطدام العظيم في بعض الأوقات قبل اصطدامهما ، لذلك كان من الممكن الموافقة على معظم U الخاص بهم في نواتهم. بعد الاصطدام ، تتحد النوى السابقة للتأثير داخل الأرض. كانت الأرض الأولية تدور حول كتلة كوكب الزهرة ، لذا فإن الترقية في إجمالي إمداد الأرض لأثقل العناصر تزداد بأكثر من 12 ٪ على الأقل ، على ما أعتقد. تعمل الحرارة الزائدة الناتجة عن التأثير العظيم بحد ذاته على إذابة الأرض وتساعد في الحصول على هذا الوقود النووي بطيء الإطلاق (U238) في أعماق المكان الذي تحتاجه فيه.

يعمل معظم الغلاف الحيوي على الطاقة الشمسية ، ولكن داخليًا مصدر الطاقة الجيولوجية للأرض (بعد نفاد الحرارة من التأثيرات وانكماش الجاذبية) يأتي من الإطلاق البطيء للطاقة المخزنة داخل الذرات الناتجة عن اصطدام النجوم النيوترونية. أنا & # 8217m سعيد الأرض & # 8217s خزان الوقود النووي تصدرت. )

ما زلت لا أشتري هذه النظرية الكوكبية الجافة. سيريس ليس جافًا تمامًا أيضًا. التحلل الإشعاعي في قلب سيريس لم يتبخر الماء وهو & # 8217s جسم أكبر بكثير. إن حجم الكوكب هو الذي يحدد الماء أيضًا نظرًا لأن الجاذبية الكبيرة تجعل من الصعب عليه الهروب وبُعده عن النجم. الكربون والأكسجين والنيتروجين من المعادن أيضًا. حد حجم السحابة أو النجم وقد يكون لدينا كمية أقل من هذه المياه وكميات أقل من المياه المحتملة في السحب الكبيرة.

كما أنني لا أتفق مع فكرة أن سحابة أصغر من الغاز ستجعل عوالم المياه أكثر احتمالية. سنكتشف على وجه اليقين في السنوات العشر القادمة باستخدام التحليل الطيفي للكواكب الخارجية للتلسكوبات الأكثر قوة على الأرض.

لقد ذكرت فقط سيريس كمثال متبقي لحجم الكواكب الصغيرة التي تم الحصول عليها. نعم ، لم يجف ، لكنه تشكل بالقرب من خط الثلج الخاص بنظامنا أو خلفه ، وهو أبعد بكثير عن الشمس من الكواكب الصغيرة التي تكونت الأرض. ولكن لا يمكننا أن نقول بالضبط كيف تشكلت الأرض منذ أن لم نكن هناك لنشهدها ، لذلك ربما يمكننا أن نتفق مع صديق على الاختلاف في هذا الأمر؟

يجعلك تتساءل عن الكواكب حول نجوم M-Dwarf. نظرًا لتوهج نجوم M-Dwarf ، يشعر الكثيرون بالقلق من أن الكواكب الأرضية القريبة من الأرض ستفقد غلافها الجوي بمرور الوقت.

ولكن إذا بدأت تلك الكواكب الأرضية كعوالم مائية ، فقد يكون فقدان الغلاف الجوي أمرًا جيدًا (جيد من حيث جعل العالم أكثر شبهاً بالأرض). إذا تسببت نجوم M-Dwarf في فقدان عوالم الماء المتطايرة ، فربما يتم فقدان الماء الزائد في الفضاء بمرور الوقت ، وينتهي بك الأمر إلى عالم يشبه الأرض. ومن المثير للاهتمام ، أنه نظرًا لأن الهيدروجين سيُفقد بشكل أسرع (كونه أخف بكثير من الأكسجين) ، فقد يصبح الغلاف الجوي المتبقي للعالم مع مرور الوقت مشبعًا نسبيًا بالأكسجين ، حتى بدون أي عملية التمثيل الضوئي.

لذلك قد يكون هذا طريقًا لامتلاك أجواء غنية بالأكسجين دون وجود أي حياة.

نقطة جيدة إيريك ، المشكلة الوحيدة هي أن الأكسجين يمكن أن يشكل أيضًا ثاني أكسيد الكربون ، ولهذا السبب نحتاج إلى نطاقات كبيرة و JWT. أنا متأكد من أننا سنفاجأ جميعًا بما يشكل الغلاف الجوي للعديد من الكواكب ، نظرًا لأن كل من الطبيعة والفيزياء قد اقتصرت حتى الآن على كواكب نظامنا الشمسي.

تقول هذه المقالة أن التحلل الإشعاعي في الكواكب الصغيرة هو ما يتبخر الماء وهو ما لا أوافق عليه والذي يشمل الجزء الداخلي من الكواكب وليس السطح فقط ، خط الثلج ينطبق فقط على سطح الجسم.

لا أختلف مع فكرة أن الأرض الفائقة في عالم الماء من المرجح أن تتشكل في سحب غاز أصغر. أنا فقط لا أرى أي دليل ملموس لدعم الفكرة. لا يحدد الألمنيوم 26 مقدار الأكسجين والهيدروجين الذي يمكن أن تحتويه سحابة غازية اللازمة لصنع الماء.

بجانب مسألة مقدار الماء الذي يُفترض أنه تم حرقه من أقراص التراكم بواسطة Al26 ، كيف نحصل على الكمية حول المسافة من المستعر الأعظم وكمية ترسيب Al26 في مادة التراكم.
على سبيل المثال ، يجب أن نقول إن القرص المنهار للشمس الأول هو عشر سنوات ضوئية أو مائة من المستعر الأعظم الأصلي. إذا كانت 100 سنة ضوئية ، فإن عددًا من شموس البروتو وأقراص التراكم الأخرى ستشهد نفس تخصيب Al26. بالإضافة إلى أنه سيكون هناك فرق أكثر وأقل. ولكن حتى في هذه الحالات ، فإن الأحداث المتداخلة مثل طاقة الاصطدامات سيكون لها تأثير أيضًا. ستكون السرعات الدائرية المحلية حول شمس أقل كتلة أعلى في منطقة صالحة للسكن مما ستكون عليه في منطقة G مثل الشمس. طاقات الاصطدام لن تكون متطابقة.

نظرًا لأن المغنيسيوم هو المنتج النهائي المستقر لـ Al26 اضمحلال كمية Mg في نظام ما ، فقد يساعد النجم أو الكوكب في الإجابة على أسئلة wdk & # 8217s ، ولكن فقط إذا كانت الكمية الأساسية للمغنيسيوم الناتجة عن الاندماج في النجوم معروفة.
لاحظ ما تقوله ويكيبيديا re Mg:

& # 8220 المغنيسيوم هو تاسع أكثر العناصر وفرة في الكون. [5] [6] يتم إنتاجه في النجوم الكبيرة والشيخوخة من الإضافة المتسلسلة لثلاث نوى هيليوم إلى نواة الكربون. عندما تنفجر مثل هذه النجوم على شكل مستعرات عظمى ، يتم طرد الكثير من المغنيسيوم إلى الوسط بين النجوم حيث يمكن إعادة تدويره إلى أنظمة نجمية جديدة.المغنيسيوم هو ثامن أكثر العناصر وفرة في قشرة الأرض [7] ورابع أكثر العناصر شيوعًا في الأرض (بعد الحديد والأكسجين والسيليكون) ، ويشكل 13٪ من كتلة الكوكب & # 8217s وجزءًا كبيرًا من عباءة الكوكب و # 8217s. وهو ثالث أكثر العناصر المذابة وفرة في مياه البحر ، بعد الصوديوم والكلور.

على الرغم من أنه لم يتم ذكر & # 8217t في تلك الفقرة ، إلا أن نسبة مئوية من Mg تأتي من اضمحلال Al26. سيكون التنبؤ النهائي القابل للاختبار من هذا هو العثور على أنظمة جافة بمستويات Mg محسّنة. كلما كان مستوى Mg أكبر ، ربما كان أقرب إلى SN؟ سيكون هناك أيضًا أدلة أولية أخرى محتملة جدًا.

بروس دي مايفيلد ،
شكرا للمساعدة والبحث في هذا الشأن. إنه يعطي القليل من الأمل في أنه ربما في يوم من الأيام سيتم تمييز ميزة تكوين الكواكب بشكل أفضل. عدت إلى المقالة أعلاه و
نبذة مختصرة. الكثير من المسارات ، ربما بأسلوب مونت كارلو ، ولكن قد يكون هناك دليل بالفعل حول المسافة التي يجب أن تكون بعيدة عن الشمس والقرص المحيط بالنجوم هو محتوى Al26.
إذا كنت أتذكر بشكل صحيح (مشكوك فيه) ، فإن نشاط SN والصدمات الناتجة أو موجات الكثافة يمكن أن تكون مسؤولة عن انهيار الكثير من الغيوم التي تشكلت في الشمس والأقراص المحيطة. قد تكون بيانات كبلر حتى الآن مؤقتة تجاه عوالم المياه عالية المحتوى ، ولكن ربما ليست حالة مغلقة.
أيضًا ، يبدو أن الكثير من مناقشتنا حول العوالم الصالحة للسكن ترتد بين فكرة المنطقة الحرارية حيث يمكن العثور عليها ومجموعة من الظروف التي يمكن أن تنتج عالمًا مطابقًا لعالمنا.
ما زلت أفكر في أن القابلية للسكن يمكن تحقيقها بوسائل أخرى إذا قمت برش الخميرة على كوكب بدائي. ما زلنا نخمن الوصفات ، لكن لم نر أي مبيعات مخبوزات حتى الآن.

ما علاقة المغنيسيوم و Al26 بكمية الهيدروجين والأكسجين التي يتكون منها الماء H2O؟ تفترض هذه المقالة أن سحابة غاز أصغر تنتج المزيد من عوالم المياه.

أعدت قراءة مقال Paul & # 8217s في محاولة لفهم اعتراضاتك جيفري. لقد فهمت وجهة نظرك أن الكواكب الصغيرة يجب أن تكون ذات حجم كافٍ حتى تسخن ، وأرى أن الحجم الكوكبي البالغ 1 كيلومتر قد ذكره بول. الشيء الوحيد الذي يجب أن يفعله Al26 بالماء هو أن الحرارة الناتجة عن اضمحلاله (إلى Mg) ستساعد في دفع المواد المتطايرة الخفيفة مثل H2O إلى سطح الكواكب الصغيرة. (يتم توفير الحرارة أيضًا عن طريق الاصطدامات). في الأجزاء الداخلية من النظام الشاب ، تميل الرياح النجمية بعد ذلك إلى تجريد H2O بعيدًا. (النجوم أكثر نشاطًا في شبابها ، والرياح المتوهجة والنجومية أكبر).

السبب في أن النظام النجمي الأصغر الذي يشكل غيومًا للغاز والغبار يميل إلى إنتاج عوالم مائية سيكون (وفقًا لهذه النظرية) أن السحب الأصغر لن تكون قريبة من المحتمل أن تنتج SN القريبة والتي يمكن أن توفر نظائر مثل Al26 والتي يمكن أن تساعد في تجفيف اللبنات الأساسية للكواكب التي تشكلت حديثًا.

قصة اصطدام اثنين من الكواكب الخارجية

بقلم بول سكوت أندرسون في الفضاء | 10 فبراير 2019

يمتلك علماء الفلك أدلة جديدة على حدوث تصادم بين كوكبين بحجم الأرض تقريبًا في النظام الشمسي البعيد Kepler-107.

أشعر بالدهشة وخيبة الأمل لأن هذا الاكتشاف لا يحظى بمزيد من الاهتمام والدعاية.

سيكون الأمر أكثر ضجة إذا لم يكن & # 8217t مختبئًا خلف جدار طويل للأجور.
هنا هو الملخص الورقي & # 8217s:

& # 8220 تشير مقاييس الكثافة الظاهرية للكواكب الخارجية إلى أن الكواكب الخارجية الصغيرة التي يقل نصف قطرها عن 3 أنصاف أقطار الأرض (R⊕) تتراوح من نبتون منخفض الكثافة يحتوي على عناصر متطايرة 1 إلى كواكب صخرية عالية الكثافة تشبه الأرض 2 أو غنية بالحديد 3 (عطارد- مثل) التراكيب. قد يكون هذا التنوع المذهل في التراكيب الصغيرة للكواكب الخارجية المرصودة نتاجًا لظروف أولية مختلفة لعملية تكوين الكواكب أو مسارات تطورية مختلفة غيّرت خصائص الكواكب بعد التكوين 4. قد يتأثر تطور الكواكب بشكل خاص إما بفقدان الكتلة بالتبخير الضوئي الناجم عن الأشعة السينية عالية النجمية وتدفق الأشعة فوق البنفسجية الشديدة (XUV) أو التأثيرات العملاقة. على الرغم من وجود بعض الأدلة على السابق 7،8 ، إلا أنه لا توجد نتائج واضحة حتى الآن حول حدوث تأثيرات عملاقة في نظام الكواكب الخارجية. هنا ، نميز الكواكب الأكثر عمقًا في النظام المدمج وشبه الرنين Kepler-107 (المرجع 9). نبيِّن أن نصف قطرها متطابق تقريبًا (حوالي 1.5-1.6R⊕) ، لكن الكوكب الخارجي Kepler-107 c أكثر كثافة بمرتين (حوالي 12.6 جم سم -3) مثل كوكب Kepler-107 b (حوالي 5.3 جم). سم − 3). نتيجة لذلك ، يجب أن يحتوي Kepler-107 c على جزء أساسي من الحديد أكبر من Kepler-107 b. لا يمكن تفسير هذا الخلل من خلال تشعيع XUV النجمي ، والذي من شأنه أن يجعل الكوكب Kepler-107 b الأكثر تعرضًا للإشعاع والأقل كتلة أكثر كثافة من Kepler-107 c. بدلاً من ذلك ، تتوافق الكثافات المتباينة مع حدث اصطدام عملاق على Kepler-107 c كان من الممكن أن يزيل جزءًا من عباءة السيليكات. تدعم هذه الفرضية تنبؤات نظرية من تجريد الوشاح الاصطدام 10 ، والتي تتطابق مع كتلة ونصف قطر Kepler-107 c. & # 8221


شاهد الفيديو: Могут ли постаревшие звезды стать планетами? (شهر فبراير 2023).