Astronomija bez teleskopa - pa zašto ne egzokeani?

Pin
Send
Share
Send

Pa, ne samo da može do 25% zvijezda sličnih Suncu imati planete nalik Zemlji - ali ako su u pravoj temperaturnoj zoni, očito je gotovo da imaju oceane. Trenutačno mišljenje je da su se Zemljini okeani stvorili od nagomilanog materijala koji je izgradio planet, a ne da ga naknadno dostavljaju kometi. Iz ovog razumijevanja možemo započeti modelirati vjerojatnost da će se sličan ishod dogoditi na stjenovitim egzoplanetima oko drugih zvijezda.

Ako pretpostavimo da su planeti nalik zemaljskim doista uobičajeni - sa silikatnim plaštom koji okružuje metalnu jezgru - tada možemo očekivati ​​da će voda tijekom istodobnih faza hlađenja magmom istjerati na njihovu površinu - ili na drugi način ispariti plinove kao paru koja se zatim hladi da padne natrag na površinu kao kiša. Odatle, ako je planet dovoljno velik da gravitacijski zadržava gustu atmosferu i nalazi se u temperaturnoj zoni gdje voda može ostati tečna, tada ste sebi egzokean.

Možemo pretpostaviti da je oblak prašine koji je postao Sunčev sustav imao u sebi puno vode, s obzirom na to koliko ostaje u preostalim sastojcima kometa, asteroida i slično. Kad je Sunce zapalio dio ove vode možda je bio fotodisociran - ili na drugi način ispuhan iz unutarnjeg Sunčevog sustava. Međutim, čini se da hladni stjenoviti materijali imaju veliku sklonost zadržavanju vode - i na taj način su mogli držati vodu dostupnom za formiranje planeta.

Meteoriti iz diferenciranih objekata (tj. Planeta ili manjih tijela koja su se razlikovala tako da su, dok su u rastopljenom stanju, njihovi teški elementi potonuli u jezgru, premještajući svjetlije elemente prema gore), imaju oko 3% sadržaja vode - dok neki nediferencirani objekti (poput karbonastih asteroida ) može imati više od 20% sadržaja vode.

Te materijale spojite u scenariju formiranja planeta, a materijali komprimirani u središtu postaju vrući, uzrokujući gomilanje isparljivih tvari poput ugljičnog dioksida i vode. U ranim fazama formiranja planeta veći dio ove eksplozije možda je bio izgubljen u svemiru - ali kako se objekt približava veličini planete, njegova gravitacija može zadržati ispušteni materijal na mjestu kao atmosfera. I usprkos odmagljivanju, vruća magma i dalje može zadržati sadržaj vode - samo je istiskuje u posljednjim fazama hlađenja i očvršćivanja kako bi se stvorila zemljina kora planete.

Matematičko modeliranje sugerira da ako se planete akumuliraju iz materijala s 1 do 3% sadržaja vode, tekuća voda vjerojatno istječe na njihovu površinu u posljednjim fazama formiranja planeta - progresivno se krećući prema gore kako se zemaljska kora učvršćuje odozdo prema gore.

U suprotnom, čak i počevši s udjelom vode od samo 0,01%, planeti poput Zemlje i dalje bi stvorili iscrpljenu atmosferu pare koja bi nakon hlađenja padala kišna tekućina.

Ako je ovaj model stvaranja oceana ispravan, može se očekivati ​​da će stjenovite egzoplanete od 0,5 do 5 zemaljskih masa, koje nastaju iz približno ekvivalentnog skupa sastojaka, vjerojatno formirati oceane u roku od 100 milijuna godina od primarne akumulacije.

Ovaj se model dobro uklapa u pronalazak kristala cirkona u zapadnoj Australiji - koji datiraju u 4,4 milijarde godina i sugeriraju da je tekuća voda bila prisutna davno - premda je ovo prethodilo kasnom teškom bombardiranju (prije 4,1 do 3,8 milijardi godina) koje bi moglo ponovno su poslali svu tu vodu u atmosferu pare.

Trenutno se ne misli da bi mrazovi iz vanjskog Sunčevog sustava - koji su se možda prenosili na Zemlju kao kometi - mogli doprinijeti više od oko 10% trenutne vodene količine Zemlje - jer dosadašnja mjerenja sugeriraju da ioni u vanjskom Sunčevom sustavu imaju značajno više razine deuterija (tj. teške vode) nego što je vidimo na Zemlji.

Daljnje čitanje: Elkins-Tanton, L. Formiranje ranih vodnih okeana na stjenovitim planetima.

Pin
Send
Share
Send