这例插图显示了美国宇航局的Cassini宇宙飞船飞过2015年10月在Enceladus上的羽毛。
几年前,行星科学家Lynnae Quick开始怀疑任何4000多个已知的外产网或太阳系之外的行星是否可能类似于Jupiter和土星周围的一些水汪汪的卫星。虽然这些卫星中的一些没有大气,但被冰块覆盖,但它们仍然是美国宇航局寻求世界超越地球生活的最高目标。Saturn的月球Enceladus和木星的Moon Europa,科学家们称为“海洋世界”是良好的例子。
“从欧罗巴和Enceladus爆发的水爆发,所以我们可以判断这些尸体在冰壳下面有地下海洋,他们有能量驱动羽毛,这是我们所知道的终身要求,”Quick说:“美国国家航空航天局的行星科学家专门从事火山和海洋世界。“所以,如果我们正在考虑这些地方可能会居住,也许在其他行星系统中的更大版本也可居住。”
Quick,在马里兰州Greenbelt的NASA的戈达德太空飞行中心决定 - 假设 - 假设 - 有类似于欧罗巴和银河系中的Europa和Enceladus的行星。并且,它们也可以是地质上活跃,足以通过它们的表面射出羽毛,可以通过望远镜检测到一天。
通过对几十个外产的数学分析,包括附近的Trappist-1系统的行星,快速和她的同事学会了重要的东西:他们学习的四分之一以来,他们所学习的外产品可能是海洋世界,其中大多数可能窝藏在表面冰层下面,类似于欧罗巴和enceladus。此外,这些行星中的许多行星可能比Europa和Enceladus更多的能量。
金星可能有曾经有液体水海洋和活性火山,这是一个热情的生活。但随着时间的推移,这个星球变得如此热,海洋煮掉了。逐渐,火山气体在金星上创造了一个超厚的气氛,含有硫酸云。
科学家们可以通过测量从外部或通过检测在行星大气中分子发出的光波长的波长的火山或低温甘油(液体或蒸汽或蒸汽代替熔融岩)喷发来测试快速的预测。目前,科学家无法在任何细节看到许多外产。唉,他们太遥远了,太闪耀着他们的明星太淹没了。但是,通过考虑唯一可用的信息 - 从他们的明星的外延,群众和距离 - 科学家们可以快速和她的同事可以点击数学模型和我们对太阳系的理解,以试图想象能够将外产的条件塑造成居住的世界或者不是。
虽然进入这些数学模型的假设是受过教育的猜测,但他们可以帮助科学家缩小有希望的外产的列表,以寻找有利于生活的条件,以便NASA即将到来的James Webb太空望远镜或其他空间任务可以跟进。
“未来的使命来寻找太阳系超越太阳系的生活迹象,这些特派团专注于我们这样的行星,这些行星具有全球生物圈,这是如此丰富的它正在改变整个氛围的化学性,”Aki Roberge,一位Quick On Complated On这个分析。“但在太阳系中,冰冷的宇宙与海洋远离太阳的热量,仍然表明他们有我们认为生活所需的功能。”
这个动画图表显示了在太阳系体内的已知地质活动,有和没有海洋的已知地质活动,而没有海洋的预测地质活动的水平。
为了寻找可能的海洋世界,Quick的团队选择了53个带土尺寸的尺寸,尽管它们可以获得多达八倍的质量。科学家假设这种尺寸的行星比气态更加稳定,因此更有可能在其表面上或下方支持液态水。自从2017年开始他们的学习以来,至少有30种符合这些参数的行星,但他们并不列入20世纪60年6月18日公布的分析,在2020年6月18日在天文学会的杂志上发表太平洋。
通过确定的地球大小的行星,Quick和她的团队试图确定每个人可以产生多少能量和释放作为热量。该团队认为两个主要的热源。第一种辐射热,由行星的地幔和地壳中的放射性物质缓慢衰减产生数十亿年。衰减率取决于地球的年龄和地幔的质量。其他科学家已经确定了地球大小的行星的这些关系。因此,快速和她的团队将衰减率应用于53个星球的名单,假设每个人都与其明星的年龄相同,而其地幔占据了地球的地幔的同样比例的星球体积。
接下来,研究人员计算出其他东西产生的热量:潮汐力,这是当一个物体轨道另一个物体时从引力拉动产生的能量。伸展出来的行星或椭圆形,轨道在圈出它们时使自己及其星之间的距离变化。这导致两个物体之间的重力变化,并使行星拉伸,从而产生热量。最终,通过表面损失了空间的热量。
热量的一个出口路线是通过火山或低温罗烷。另一条路线是通过构造的,这是一个负责地球或月球的最外层岩石或冰冷层的运动的地质过程。无论哪种方式放电,都知道这个星球的推出是多少,因为它可以制造或破坏居民。
参考:
“预测陆地外产的火山活力率,对Cryovolcanic活动的影响越野世界”通过Lynnae C. Quick,Aki Roberge,Amy Barr Mlermar和Matthew M. Hedman,2012年6月18日,太平洋天文学学会出版物。 DOI:
10.1088 / 1538-3873 / AB9504
“由伊丽莎白A.弗兰克,布拉德利S. Meyer和斯蒂芬J. Mojzsis,Icarus.doi:”富有辅助地下的Exoplanets的辐射加热演变模型
10.1016 / J.ICarus.2014.08.031