Søgning er startet efter 'Eyeball Earth' Alien Planets

Planet med den ene side altid vendt mod sin stjerne

Kunstners koncept om en planet, hvor den ene side altid vender ud mod sin stjerne, med den mørke side dækket af is. (Billedkredit: Beau.Consortium )



Fremmede verdener, der ligner gigantiske øjenkugler, kan eksistere omkring røde dværgstjerner, og forskere foreslår nu eksperimenter for at simulere disse fjerne planeter og se, hvor dygtige de er til at understøtte livet.



Røde dværge er små, svage stjerner omkring en femtedel så massiv som solen og op til 50 gange svagere. De er de mest almindelige stjerner i galaksen og menes at udgøre op til 70 procent af stjernerne i universet - et stort antal, der potentielt gør dem værdifulde steder at lede efter udenjordisk liv .

Faktisk afslører de nyeste resultater fra NASAs Kepler -rumobservatorium, at mindst halvdelen af ​​disse stjerner er vært for stenrige planeter, der er halvt til fire gange Jordens masse. [ Galleri: En verden af ​​Kepler -planeter ]



Tidligt låst 'eyeball Earths'

Når man leder efter et fremmed liv, som vi kender det, fokuserer forskere typisk på verdener, der har vand, da der er liv stort set overalt, hvor der er vand på jorden. Som sådan koncentrerer de sig om beboelig zone af en stjerne - området omkring en stjerne, hvor det hverken er for varmt eller for koldt til flydende vand kan eksistere på en planets overflade.

Siden røde dværge er relativt seje, er deres beboelige zoner ofte tættere end den afstand, hvormed Merkur kredser om solen. Dette gør det relativt let for astronomer at få øje på verdener i en rød dværgs beboelige zone - eksoplaneternes baner er små, hvilket betyder, at de fuldender dem hurtigt og ofte, og forskere kan i princippet let opdage, hvordan disse verdener regelmæssigt dæmper lyset fra disse stjerner .



Når en planet kredser meget tæt om en stjerne, kan stjernens tyngdekraft trække verden til at blive låst tidevand med den.

'Det betyder, at de altid viser den samme side til deres stjerne, ligesom vores måne gør til Jorden, hvilket betyder, at de har en permanent dag og en permanent natside,' undersøger hovedforfatter Daniel Angerhausen, astronom og astrobiolog ved Rensselaer Polytechnic Institute , Troy, NY, fortalte Astrobiology Magazine.

Dette scenario med permanent dag og permanent lys kan føre til en slående slags verden - en der ligner et øjeæble. Dens natteside ville være dækket af en iskold, frossen skal, mens dens dagsside ville være vært for et kæmpe hav af flydende vand, der konstant solede sig i stjernens varme. [ 9 eksoplaneter, der kunne være vært for fremmede liv ]



Overgangszoner - geografiske områder, der skifter fra hovedsageligt is til hovedsageligt sten - såsom denne placering i Antarktis, kunne give nogle virkelige data om øjeæblets jordarter.

Overgangszoner - geografiske områder, der skifter fra hovedsageligt is til hovedsageligt sten - såsom denne placering i Antarktis, kunne give nogle virkelige data om øjeæblets jordarter.(Billedkredit: www.swisseduc.ch/ )

'For mig er øjenkuglerne kun et eksempel på den overflod af skøre ting, vi finder derude i rummet,' sagde Angerhausen. 'Inden for eksoplaneter vi finder varme Jupiters, stærkt excentriske planeter, der lyser op som kometer, når de kommer tæt på deres værtsstjerne eller fordamper Mercurys - alle sammen planeter, som vi ikke har i vores solsystem, og som astronomer ikke engang drømte om 10 eller for 20 år siden. '

Ideen om en øjeæbe, som en sådan verden kaldes, blev ansporet af påvisning af en eksoplanet kaldet Gliese 581g omkring 20 lysår væk, hvilket kan være den første kendte potentielt beboelige fremmede verden (selvom forskere fortsat diskuterer, om planeten virkelig eksisterer). Planetarisk geofysiker Raymond Pierrehumbert fra University of Chicago foreslog, at hvis Gliese 581g er ægte, kan det være en øjeæblejord.

'Vi har allerede teleskoper, der registrerer planeter, der kan være øjenkugler,' sagde Angerhausen.

I betragtning af de store forskelle mellem dag- og nattsiderne på øjeæblets jordarter, er de muligvis de letteste beboelige jordiske planeter at opdage og skelne, 'sagde Angerhausen. Der vides dog lidt om, hvor let de er at opdage, og hvor beboelige de egentlig er.

'Vores forslag finder ud af, hvor almindelige og stabile disse øjenkugler er,' sagde Angerhausen.

Modellering af øjeæble Earths

For at lære mere om, hvordan øjeæble Earths kan se ud, foreslår Angerhausen og hans kolleger et projekt, de håber at gennemføre i Brasilien kaldet HABEBEE, forkortelse for 'Exploring the Eyewatch-Exo-Earths habitability'. Planen er for første gang at se, hvad en stabil øjeæbe Jord har brug for for at understøtte livet.

Forskerne har først til formål at konstruere en række forskellige øjeæble -jordmodeller, der varierer i masse, afstand fra deres stjerner, hvor meget stråling de modtager, magnetfeltstyrke og deres issammensætning og tæthed. Ved at give generelle og ekstreme tilfælde af stabile og forbigående øjeæble -jordarter, kan de hjælpe med at forudsige, hvor godt eksisterende og fremtidige teleskopundersøgelser kan opdage og karakterisere dem.

En øjeæbe -planet er et af flere mulige scenarier for planeter i en rød dværgs beboelige zone.

'Lidt tættere på stjernen - det vil sige varmere - de ville helt tø op og blive til vandverdener; lidt længere ude i den beboelige zone - det vil sige koldere - ville de blive til totale isboller ligesom [Jupiters måne] Europa , men med et potentiale for liv under isskorpen, 'sagde Angerhausen. 'Disse planeter - vand, øjeæble eller snebold - vil højst sandsynligt være de første beboelige planeter, vi vil finde og være i stand til at karakterisere eksternt. Derfor er det så vigtigt at studere dem nu. '

Havet i en øjeæbe Jord vil sandsynligvis spænde over en række temperaturer. 'Det er nok temmelig varmt i midten af ​​øjet og derefter gradvist koldere mod kanten af ​​isskorpen,' sagde Angerhausen. Stadig er meget stadig usikkert - for eksempel, hvis havet transporterer varme godt, kan planeten blive varm nok overalt til at blive til en vandverden uden is, foreslog han. [ To oceaniske jordlignende eksoplaneter fundet? (Video) ]

Forskerne planlægger også en ekspedition til Antarktis -halvøen for at samle eksemplarer af mikrober ved overgangszoner mellem is og vand, der kan være analoge med oceaner på øjeæblets jordarter. Målet er at se, hvordan stofskifte i de fremmede verdener kan se ud.

Denne kunstner

Denne kunstners opfattelse viser de indre fire planeter i Gliese 581 -systemet og deres værtsstjerne. Den store planet i forgrunden er Gliese 581g, som er midt i stjernens beboelige zone og kun er to til tre gange så massiv som Jorden. Nogle forskere er dog ikke overbeviste om, at Gliese 581g findes.(Billedkredit: Lynette Cook)

Forskerne har endelig til formål at se, hvor godt livet kan overleve på øjeæblejord ved hjælp af et eksisterende planetarisk simuleringskammer, der oprindeligt var designet til at efterligne Mars på det brasilianske astrobiologilaboratorium. Antarktiske mikrobeprøver kan testes under atmosfæriske, strålende og andre forhold, der simulerer en række mulige øjenkugle -jordscenarier. Forskerne kan teste mikrobernes overlevelse og genetiske aktivitet for at se, hvor godt de opfører sig.

'Jeg kan godt lide tanken om at have et par kubikmeter plads, der efterligner en anden verden i et kammer,' sagde Angerhausen. 'Det er som at have en sonde fra et verdens lysår væk i en krukke.'

Opdager livet?

I løbet af deres levetid kan røde dværge gå fra knap til meget aktive, når det kommer til farlige udbrud og blus, hvilket får ultraviolet stråling til at springe med 100 til 10.000 gange normale niveauer og potentielt sterilisere overfladen af ​​en nærliggende planet eller endda hjælpe med at fjerne atmosfæren.

For at se, hvilken skade sådan stråling kan forårsage på beboelsesmulighederne i øjeæblets jordarter, planlægger forskerne at overvåge strålingsniveauerne for kendte røde dværge over tid og undersøge tidligere indsamlede data om rød dværgstråling, viden, der kan hjælpe dem med at simulere røde dværge bedre.

De planlægger også at forstå virkningerne af strømme af energiske partikler fra røde dværge på overflader og atmosfærer på øjeæblets jordarter ved at bruge den brasilianske nationale synkrotron lyskilde på Campinas til at sprænge is med stråling.

'Det er ikke indlysende, at disse planeter kunne være stabile i lange perioder, som vi mener er nødvendige for livets oprindelse, vedligeholdelse og udvikling,' sagde astrobiolog Douglas Galante ved den brasilianske Synchrotron lyskilde, der organiserede Sao Paulo Advanced School of Astrobiologi, hvor Angerhausen og hans kolleger initierede HABEBEE -forslaget.

'Mange flere undersøgelser skal udføres, teoretiske, eksperimentelle og observationsmæssige, så vi bedre forstår disse planeters beboelighed,' tilføjede Galante.

Kunstner

Kommende og aktuelle teleskoper såsom NASA'er James Webb rumteleskop måske være i stand til at se, om planeter har øjeæblestrukturer. Når teleskoper forbedres yderligere, kunne astronomer lede efter molekylære tegn på liv på øjeæblets jordarter, sagde forskere.

'For endelig at opdage liv eller det, vi kalder' biomarkører ', er vi sandsynligvis nødt til at vente på næste generations teleskoper, såsom de 30 meter lange jordbaserede teleskoper, der i øjeblikket er ved at blive bygget og fremtidige rumbaserede platforme som f.eks. Terrestrial Planet Finder, 'sagde Angerhausen. 'Historien viser imidlertid, at astronomer er ret kreative ved hjælp af nuværende tilgængelige instrumenter og teleskoper, så måske kan en af ​​mine kolleger komme med en ny spændende observationsstrategi, der vil gøre det endnu muligt tidligere.'

Forskerne redegjorde for deres resultater i martsudgaven af ​​tidsskriftet Astrobiology.

Denne historie blev leveret af Astrobiology Magazine , en webbaseret publikation sponsoreret af NASA astrobiologiprogram .