Goldilocksi jaoks pidi puder olema mitte liiga kuum ja mitte liiga külm ... õige temperatuur oli kõik, mida ta vajas.
Maasarnasel planeedil, kus elab elu või mitmerakuline elu, on temperatuur kindlasti oluline, kuid mis veel? Ja mis muudab ekso-Maa temperatuuri “õigeks”?
Mõnedes hiljutistes uuringutes on jõutud järeldusele, et neile küsimustele vastamine võib olla üllatavalt keeruline ja mõned vastused on üllatavalt uudishimulikud.
Mõelge ekso-Maa telje kaldele, selle kaldpinnale.
Haruldaste muldmetallide hüpoteesis on see Goldilocksi kriteerium; välja arvatud juhul, kui kallet hoitakse stabiilsena (sellise kuu järgi nagu meie Kuu) ja "õige nurga all", siis kliima kõigub mitmerattalise elu moodustamiseks liiga metsikult: liiga palju lumepalli maad (kogu maakera on lume ja jääga kaetud tugevdatud albedo-efekt) või liiga suure põgenenud kasvuhooneohu oht.
"Leiame, et väikeste ookeanifraktsioonide või polaarkontinentidega planeedid võivad kogeda väga tõsiseid hooajalisi ilmastiku muutusi," kirjutab Columbia ülikooli David Spiegel *, kes võtab kokku ulatusliku mudelisarja tulemused, mis uurivad kalduse, maa / ookeani katvuse ja pöörlemist Maa-sarnastel planeetidel, "aga et ka need planeedid võivad säilitada sesoonselt ja piirkondlikult elamiskõlblikke tingimusi suuremal orbiidiraadiuse raadiusel kui Maa-sarnased planeedid." Ja tõeline üllatus? "Meie tulemused näitavad, et modelleeritud kliima on mõnevõrra vähem altid dünaamilistele lumepalli üleminekutele suure kaldega." Teisisõnu, peaaegu otse üle kaldu olev ekso-Maa (sarnaselt Uraaniga) võib lumepalli Maa sündmusi vähem mõjutada kui meie, Goldilocks, Maa!
Mõelge ultraviolettkiirgusele.
“Ultraviolettkiirgus on elule kahe teraga mõõk. Kui see on liiga tugev, kahjustatakse maapealseid bioloogilisi süsteeme. Ja kui see on liiga nõrk, ei saa paljude biokeemiliste ühendite süntees kulgeda, "ütleb Jianpo Guo Hiina Yunnani observatooriumist **" Peremeestähtede puhul, mille efektiivne temperatuur on alla 4600 K, on ultraviolettkiirguse asustatavad tsoonid asustamistsoonidest lähemal. . Peremeestähtede puhul, mille efektiivne temperatuur on kõrgem kui 7137 K, on ultraviolettkiirguse jaoks kasutatavad tsoonid asustamistsoonidest kaugemal. ” See tulemus ei muuda seda, mida me juba põhijärjestuse tähtede ümber asustatud asustustsoonidest teadsime, kuid see välistab tõhusalt post-punaste hiidtähtede ümber asuvatel planeetidel elu (eeldades, et keegi neist suudaks punase hiiglasena koju jääda)!
Mõelge pilvede mõjudele.
Peamiste järjestustähtede asustamistsoonide - ekso-Maa orbiidide raadiuste ümber koduvälja - arvutused eeldavad tavaliselt astronoomide taevast - püsivat selget taevast (s.o pilved puuduvad). Kuid Maal on pilved ja pilved mõjutavad kindlasti keskmist globaalset temperatuuri! "Albeedoefekt sõltub ainult nõrgalt langevate tähespektritest, kuna optilised omadused (eriti hajuv albeedo) jäävad langeva tähekiirguse maksimaalse lainepikkuse vahemikus peaaegu konstantseks," on Saksa meeskonna hiljutine uuring *** pilvede mõju elamiskõlblikkusele järeldub (nad vaatlesid spektriklasside F, G, K ja M peamisi järjestusi). See kõlab nagu Gaia on Goldilocksi sõber; „teisest küljest sõltub kõrgetasemelise pilve kasvuhooneefekt madalama atmosfääri temperatuuridest, mis on omakorda erinevat tüüpi kesktähtede kaudne tagajärg,“ järeldab meeskond (pidage meeles, et ekso Maa globaalne temperatuur sõltub nii albedo kui ka kasvuhooneefektidest). Niisiis, kodusõnum? “Planeedid, mille atmosfääris on maasarnased pilved, võivad asuda kesktähele lähemal või kaugemal, võrreldes selge taeva atmosfääriga planeetidega. Kauguse muutus sõltub pilve tüübist. Üldiselt põhjustavad madala taseme pilved nende albedo-efekti tõttu kauguse vähenemist, samas kui kõrgetasemelised pilved põhjustavad vahemaa suurenemist. ”
“Täpselt õige” on keeruline alla tõmmata.
* peaautor; Kaasautoriteks on Princetoni ülikooli Kristen Manou ja Colombia ülikooli Caleb Scharf („Habitable Climates: The Obliquity Influence”, The Astrophysical Journal, köide 691, 1. väljaanne, lk 596–610 (2009); arXiv: 0807.4180 on eeltrükk. )
** peaautor; Fenghui Zhang, Xianfei Zhang ja Zhanwen Han, kes kõik on ka Yunni observatooriumis, on kaasautorid (“Asustatavad tsoonid ja UV-sagedustes kasutatavad tsoonid vastuvõtvate tähtede ümber”, Astrofüüsika ja kosmoseteadus, köide 325, number 1, lk 25). 30 (2010))
*** “Pilved ekstrasolaarsete planeetide atmosfääris. I. Mitmekihiliste pilvede kliimamõjud Maa-sarnastele planeetidele ja mõju asustatavatele tsoonidele ”, Kitzmann jt, vastu võetud avaldamiseks ajakirjas Astronomy & Astrophysics (2010); arXiv: 1002.2927 on eeltrükk.
