Дослідницькі карти Вплив “суперземного”

Емілі Сімпсон любила простір, оскільки вона була 10-річною дитиною, яка відзначала день народження на планетарії. Зараз нещодавній випускник технологій Флориди, вона залишає не лише подвійну ступінь планетарної науки, астрономії та астрофізики, але і з опублікованими дослідженнями. Вона відобразила “Альтернативну долю” нашої Сонячної системи, якби вона розмістила додаткову планету між Марсом та Юпітером замість існуючого поясу астероїдів.

Документ Сімпсона: “Як може планета між Марсом та Юпітером впливати на внутрішню Сонячну систему? Вплив на орбітальний рух, косоводу та ексцентриситет”, був опублікований у Ікаржурнал, присвячений публікації досліджень навколо досліджень Сонячної системи. Його був співавтором її радником, доцентом з планетарної науки Говард Чен.

Вони розробили 3D-модель, яка імітує, як орбітальна архітектура Сонячної системи може розвиватися по-різному з утворенням планети, яка принаймні вдвічі перевищує масу Землі-надземлі-замість астероїдного пояса.

“Що робити, якщо астероїдний пояс, замість того, щоб формувати кільце менших астероїдів, якими він є сьогодні, що робити, якщо він замість цього сформував планету між Марсом та Юпітером”, – запитав Сімпсон. “Як би це вплинути на внутрішні планети, тому Венера, Земля та Марс, конкретно?”

За словами Чен, після відкриття першої екзопланету в 1992 році дослідники замислювалися про те, як поширені сонячні системи – група планет, що обертаються зіркою, – це, а також скільки з цих планеетних систем схожі на нашу Сонячну систему. Він сказав, що наша Сонячна система рідкісна; Більшість планетарних систем є більш компактними, ніж наші, і багато систем містять надземні планети.

Розуміння того, як придатність внутрішніх планет нашої Сонячної системи-меррію, Венера, Землі та Марс-змінюється, якби були суперземні протилежні Марс, можуть допомогти орієнтуватися на дослідження астробіологів, на яких планетарні системи можуть підтримувати життя, зазначають дослідники.

У своєму дослідженні Сімпсон запропонував п’ять різних потенційних планетних мас, що становить від 1% маси Землі до 10 Земних мас. З кожною масою вона моделювала 2 мільйони років орбіти, щоб знайти, який архітектурний вплив матиме кожна маса на нашу Сонячну систему. Зокрема, вона відстежувала зміни до коси інших планет – на скільки планет нахиляється на осі – та ексцентриситети – як багато орбіти планети відхиляється від справжнього кола.

Оксимість впливає на інтенсивність температури в кожному сезоні: більший нахил створює більш інтенсивні температури, тоді як менший нахил створює більш м’які температури. Ексцентриситет визначає довжину кожного сезону: нижча ексцентриситет вирівнює чотири сезони в подібні довжини, тоді як більша ексцентриситет створює дисбаланс кількості днів у кожному сезоні.

Сімпсон і Чен встановили, що моделювання нижчих масок зробили менший вплив на придатність внутрішніх планет. Вони виявили деякі зміни в косою – MARS “розгублені” трохи більше, сказав Сімпсон – але в цілому внутрішня Сонячна система залишалася придатною.

“Якщо це одна -дві маси Землі, що все ще є досить великою планетою, наша внутрішня сонячна система все ще залишатиметься досить приємною. Ми можемо відчути трохи гарячіше літо чи холодніші зими, тому що в косому є в косою, але ми все ще могли прожити своє життя”, – пояснив Чен.

Однак із більш високими масовими планетами було більше згубних змін у структурі системи. Імітуючи планету в 10 разів більше розміру маси Землі, Сімпсон встановив, що внутрішні планети відчували високу косою та високу ексцентриситет, що призводить до небезпечної температури між сезонами. Меса, можливо, навіть підштовхнула орбіту Землі ближче до Венери та за межами житлової зони, в якій вона існує в даний час.

Незважаючи на гіпотетичні, ці спостереження можуть допомогти асробіологам передбачити, як і де життя може мати постріл у виживанні в планетарній системі. Це дослідження також дає уявлення про те, наскільки великим може отримати суперземний, перш ніж задушити можливість життя навколо нього.

“Якщо ми відкриємо систему, що нагадує сонячну систему, але з дещо іншою історією-де замість природного пояса є планета-може, щоб внутрішні регіони планети-системи все ще були гостинними? Відповідь залежить від того, наскільки велика планета”,-сказав Сімпсон. “Якщо це занадто масовим, це, ймовірно, написав приреченість для планет на його орбіті”.