<< HABITABILNOST EKSTRATERESTRIJALNIH PLANETA – 5. DEO
ANOMALIJE EGZOPLANETA, NJIHOVIH ZVEZDA I UTICAJ NA HABITABILNOST
HABITABILNOST EKSTRATERESTRIJALNIH PLANETA – 7. DEO
ANOMALIJE EGZOPLANETA, NJIHOVIH ZVEZDA I UTICAJ NA HABITABILNOST>>
Habitabilnost ekstrasolarnih planeta - S A D R Ž A J
INDEKS HABITABILITETA
Klasična definicija habitabilne okoline polazi od egzistence rastvora, na primer, vode, postojanja osnovnih graditelja života, blagih klimatskih uslova, kao i izvora energije koja je potrebna za stvaranje energetskih organskih veza. Tako su naučnici počeli da razvijaju indeks habitabilnosti koji matematički opisuje sve varijable bitnih kriterijuma odjednom – EPI.
Elektromagnetno zračenje na prvi pogled izgleda lako kvantifikovati kroz talasnu dužinu i Džul, ali mora se još mnogo toga uzeti u obzir, na primer vidljivo i infracrveno svetlo koje je važno za život i procese fotosinteze, dok su ultravioletno i rentgensko zračenje štetni.
Ako jedna planeta poseduje samo tanku atmosferu koja ovo štetno zračenje propušta, moguće je da ispod površine postoji oblast gde ovo zračenje ne prodire, ali “dobro zračenje” prodire. Cilj naučnika je definisanje ove oblasti kao habitabilne.
Naravno da je jasno da ova ideja generalne „jednačine života“ nije jednostavan zadatak, ali je od izuzetne važnosti. Moguće je da postoje razlozi zašto ovakav indeks habitabiliteta ne može da funkcioniše i sa ovoliko mnogo varijabli u svakom slučaju neće biti lako da se on osmisli. Ali, ovaj indeks ima potencijal da postane važan alat kada otkrijemo više mesta u Sunčevom sistemu ili izvan njega, koji bi možda bili pogodni za život.
DOWNLOAD PDF-FAJLA
na engleskom jeziku
Tako na primer, brzina oslobađanja od gravitacije indirektno govori o sastavu atmosfere. Kriterijum za habitabilnu planetu su gasovi kao azot, kiseonik i ugljendioksid, koji se nalaze i na našoj Zemlji. Ako je brzina oslobađanja veoma niska, mnogi gasovi bi mogli jednostavno da izlete u svemir, umesto da se skupljaju u atmosferi. Da bi na nekom svetu postojale biljke i kompleksniji oblici života, potrebna je odgovarajuća okolina sa površinskim temperaturama između -20 i +50 stepeni Celzijusa. Međutim, te temperature na egzoplanetama, naučnici ne mogu da mere, pa procenjuju klimatske uslove prema veličini planete i njene udaljenosti od zvezde.
SLIKA 01
Na ovom dijagramu se vidi da najveći broj do sada potvrđenih egzoplaneta poseduju indeks sličnosti Zemlji od oko 0,3 i time se jako razlikuju od Zemlje. Uprkos skoro sličnih vrednosti, nebeska tela ne moraju da međusobno lice jedno na drugo. Indeks sličnosti Zemlji pokazuje samo da je planeta okvirno slična Zemlji.
Pošto se masivne ili velike planete, kao i one koje kruže blizu svoje zvezde lakše otkrivaju, dijagram ne pokazuje stvarnu raspoređenost egzoplaneta. Naučnici pretpostavljaju da oko 60% svih planeta u svemiru poseduju indeks sličnosti Zemlji od 0 - 0,2 i da samo ispod 5% planeta mogu da se svrstaju u slične Zemlji.
Na osnovu srednje gustine neke planete koja može da se izračuna iz prečnika i mase, može da se donese zaključak o unutrašnjoj strukturi nebeskog tela. Kod planeta koje su slične Zemlji, radi se o takozvanim kamenim planetama, koje se sastoje od uglavnom, čvrstog materijala. Unutrašnja struktura omogućava zaključak o pritisku na površini, a temperatura na površini i godišnja doba jedne planete su predmet najvećeg interesovanja za astrobiologe. Time indeks omogućava prvo kategorisanje egzoplaneta.
Formula iza indeksa sličnosti Zemlji daje brojku između nula i jedan, pri tome, što je veća vrednost, nebesko telo vise liči na nasu Zemlju. Od indeksa 0,8, naučnici govore o planeti sličnoj Zemlji. Međutim, to još uvek ne znači da tamo postoji život. Može da se desi da bude otkrivena kamena planeta sa vodom i jako lepom atmosferom, ali da tamo uprkos tome ne postoji život, jer uslovi za začetak života jednostavno nisu prisutni. Tako da nije moguće predskazati da li neka egzoplaneta ispunjava potrebne uslove ili ne.
SLIKA 02
Na ovom dijagramu indeks sličnosti Zemlji sluzi za opis unutrašnjeg sastava, gde se u obzir uzima samo prečnik i gustina da bi se opisala površina planete i gde se posmatraju temperatura i brzina oslobađanja od gravitacije. Prema tome, Gliese 581g je sa indeksom sličnosti Zemlji od ukupno 0,89 za sada najsličnija planeta. Najveći broj planeta u našem Sunčevom sistemu se upadljivo razlikuju od Zemlje, a Mars je sa indeksom od 0,7 još najsličniji Zemlji.
Upravo za veoma udaljene egzoplanete se razni parametri teško određuju. Da bi mogli da se uporede sa Zemljom, naučnicima preostaje samo prečnik i masa egzoplanete, kao i energija zračenja centralne zvezde. Postoje i slučajevi gde naučnici nisu sigurni da li nebesko telo zaista postoji, jer mnoge novootkrivene planete imaju status „kandidata“ za planetu, dok posmatranja sa više strana nisu potvrđena.
Da bi se odredila mogućnost života na nekoj planeti, uveden je takozvani “Planetary Habitability Index“, ili PHI. On pokazuje još vise osobina koje sadrži planeta, kao što su: hemijski elementi koji su prisutni na planeti, količina tečnosti, magnetno polje i tektonika ploča. Sa time je PHI mnogo sadržajniji, od gore navedenog, EPI-indeksa. Postoji samo jedan problem: na osnovu velike udaljenosti od Zemlje, naučnici još ne mogu sa sigurnošću da mere sve ove vrednosti jedne ekstrasolarne planete.
Astronomi porede razne osobine ekstrasolarnih planeta, kao što je prečnik, masa ili temperatura, sa onima na Zemlji, kako bi mogli da procene životne uslove na tim dalekim svetovima. Tako se izračunava indeks sličnosti sa Zemljom preko ove formule:
SLIKA 03
Pri čemu xi označava osobine planete, na primer, temperaturu na površini, a xi0, označava osobine Zemlje. Posto pojedine osobine ne trebaju istom jačinom da su zastupljene u formuli, njihov značaj je naveden preko težinskog eksponenta wi. Za prečnik, on iznosi 0,57, za gustinu 1,07, za brzinu oslobađanja od gravitacije 0,7, a za temperaturu na površini 5,58.
SLIKA 04
Indeks sličnosti Zemlji može prema posmatranim osobinama da se dalje podeli. Za opis unutrašnjeg sastava, potrebni su samo prečnik i gustina.
SLIKA 05
Za opis površine planete posmatraju se samo temperatura i brzina oslobađanja od gravitacije.
SLIKA 06
A ako bi se sve osobine uzele u obzir, onda opet treba množiti vrednosti.
HABITABILNOST EKSTRATERESTRIJALNIH PLANETA – 7. DEO
ANOMALIJE EGZOPLANETA, NJIHOVIH ZVEZDA I UTICAJ NA HABITABILNOST>>
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
