Ze wszystkich znanych planet Ziemia jest tak przyjazna dla życia, jak mogłaby być jakakolwiek planeta — a może tak? Jeśli orbita Jowisza ulegnie zmianie, nowe badanie pokazuje, że Ziemia może być bardziej gościnna niż jest dzisiaj.
Kiedy planeta ma idealnie kołową orbitę wokół swojej gwiazdy, odległość między gwiazdą a planetą nigdy się nie zmienia. Większość planet ma jednak „ekscentryczne” orbity wokół swoich gwiazd, co oznacza, że orbita ma owalny kształt. Kiedy planeta zbliża się do swojej gwiazdy, otrzymuje więcej ciepła, co wpływa na klimat.
Wykorzystując szczegółowe modele oparte na danych z Układu Słonecznego w jego dzisiejszej formie, naukowcy z UC Riverside stworzyli alternatywny układ słoneczny. W tym systemie teoretycznym odkryli, że gdyby gigantyczna orbita Jowisza stała się bardziej ekscentryczna, spowodowałoby to z kolei duże zmiany w kształcie orbity Ziemi.
„Jeżeli pozycja Jowisza pozostanie taka sama, ale zmieni się kształt jego orbity, może to faktycznie zwiększyć zdatność do zamieszkania na tej planecie” – powiedziała Pam Vervoort, badaczka planetarna UCR z UCR i główny autor badań.
W temperaturze od zera do 100 stopni Celsjusza powierzchnia Ziemi nadaje się do zamieszkania dla wielu znanych form życia. Gdyby Jowisz pchnął orbitę Ziemi, aby stała się bardziej ekscentryczna, niektóre części Ziemi czasami zbliżałyby się do Słońca. Części powierzchni Ziemi, które są teraz w stanie zamarznięcia, stałyby się cieplejsze, podnosząc temperatury w zakresie nadającym się do zamieszkania.
Ten wynik, teraz opublikowany w Astronomical Journal, obala dwa od dawna utrzymywane naukowe założenia dotyczące naszego Układu Słonecznego.
„Wielu jest przekonanych, że Ziemia jest uosobieniem planety nadającej się do zamieszkania i że każda zmiana orbity Jowisza, jako masywnej planety, może być tylko zła dla Ziemi” – powiedział Vervoort. „Pokazujemy, że oba założenia są błędne”.
Naukowcy są zainteresowani zastosowaniem tego odkrycia w poszukiwaniu planet nadających się do zamieszkania wokół innych gwiazd, zwanych egzoplanetami.
„Pierwszą rzeczą, jakiej ludzie szukają podczas poszukiwań egzoplanet, jest strefa nadająca się do zamieszkania, odległość między gwiazdą a planetą, aby sprawdzić, czy na powierzchni planety jest wystarczająco dużo energii dla wody w stanie ciekłym” – powiedział Stephen Kane, astrofizyk UCR i współautor badania. .
Podczas swojej orbity różne części planety otrzymują mniej lub więcej bezpośrednich promieni, co powoduje, że planeta ma pory roku. Niektóre części planety mogą być przyjemne w jednej porze roku, a wyjątkowo gorące lub zimne w innej.
„Posiadanie wody na powierzchni jest bardzo prostą pierwszą metryką i nie uwzględnia kształtu orbity planety ani sezonowych zmian, jakich może doświadczać planeta” – powiedział Kane.
Istniejące teleskopy są w stanie mierzyć orbitę planety. Istnieją jednak dodatkowe czynniki, które mogą wpływać na zdatność do zamieszkania, takie jak stopień, w jakim planeta jest pochylona w kierunku gwiazdy lub od niej. Część planety odchylona od gwiazdy otrzymałaby mniej energii, powodując jej ochłodzenie.
To samo badanie wykazało, że gdyby Jowisz znajdował się znacznie bliżej Słońca, wywołałoby to ekstremalne przechylenie na Ziemi, co spowodowałoby przemarzanie dużej części powierzchni Ziemi.
Trudniej jest zmierzyć nachylenie lub masę planety, więc naukowcy chcieliby pracować nad metodami, które pomogą im również oszacować te czynniki.
Ostatecznie ruch gigantycznej planety jest ważny w dążeniu do przewidywania możliwości zamieszkania planet w innych układach, a także w dążeniu do zrozumienia jej wpływu w tym Układzie Słonecznym.
„Ważne jest, aby zrozumieć wpływ, jaki Jowisz miał na klimat Ziemi w czasie, jak jego wpływ na naszą orbitę zmienił nas w przeszłości i jak może zmienić nas ponownie w przyszłości” – powiedział Kane.