Просвещението
Възможността за развиване на живот на планетата е обвързвана с съществуването на сателит. Но в някои случаи самите спътници (екзолуни) може да се трансформира в място, уместно за живот, даже в случай че планетата е отвън обитаемата зона на звездата.
Допълнителен източник на сила за планетата и нейния сателит могат да бъдат приливните сили, зараждащи от гравитационното взаимоотношение на двете тела.
Основните старания на астробиолозите е да намерят в Слънчевата система уместно място за живот, като сега те са съсредоточени върху Марс. Смята се, че във връзка с “потенциалната обитаемост ” тя заема почетно второ място от всички небесни тела.
В близко бъдеще обаче, с развиването на опциите на астронавтиката и галактическите телескопи, вниманието ще се измести към външната част на Слънчевата система. Говорим за спътниците на гигантските планети оттатък “снежната линия ” (Европа, Титан, Енцелад и др.)
В астробиологията се е развила известна дихотомия
– от една страна, каменните планети във вътрешната част на Слънчевата система в границите на „ евентуалната обитаема зона “, т.е. дистанциите от Слънцето, където температурата разрешава съществуването на течна вода, и въпреки това, ледените спътници на гигантските планети отвън нейните граници.
За обитаемостта на екзопланетите и техните спътници, екзомоните, могат да играят огромна роля.
Пример за такава връзка е над главите ни. Фактът, че Луната е повлияла удобно на еволюцията на познатите ни форми на живот, е съвсем явен. Може да се спори за относителната роля на другите фактори, въведени от спътника (например стабилизирането на оста на въртене на Земята, което е разрешило на организмите да се развиват дълго време при повече или по-малко едни и същи климатични условия).
Самите екзомони могат да работят като евентуални места за произхода на живота – такава опция си коства да се обмисли, защото към този момент обръщаме внимание на огромните сателитни луни на Юпитер и Сатурн. В ново изследване астрофизиците проучили, по какъв начин орбиталните параметри на спътниците на екзопланетите са свързани с явленията на приливно нагряване.
Приливното нагряване съставлява гравитационната връзка
на две или три тела (планета и нейните две луни), които водят до активиране на геоложките процеси върху тях (по-специално вулканизъм), които от своя страна могат да работят като източник на сила за поддържане на живота.
В доста случаи покритите с лед луни могат да имат големи подледникови океани. Океаните се образуват заради приливно нагряване – гравитационното взаимоотношение на спътника с неговата гигантска планета. Тяхното битие се обезпечава от горещи хидротермални отвори на дъното заради дейни геоложки процеси вътре (например на границата сред кората и мантията).
Топлината от такива източници може да е задоволителна за съществуването и евентуалната обитаемост на “планетите-океани “. Такива светове могат да съществуват и отвън обитаемата зона на звезда – тяхната вътрешна топлота, която компенсира неналичието на радиационна сила от звездата.
През последните десетилетия астробиолозите и геолозите допускат, че образуването на Луната преди към 4,5 милиарда години е изиграло основна роля за появяването на живот на Земята. Магнитното поле на Земята поражда вследствие на въртенето на разтопеното външно ядро около вътрешното твърдо тяло в посока, противоположна на въртенето на планетата.
Магнитното поле е главен механизъм за отбрана от галактическа радиация,
както и за поддържането на постоянна атмосфера. Без нея атмосферата на планетата последователно би била отнесена от слънчевия вятър, както се е случило на Марс. Все още не е ясно, за какво полето е непокътнато на Земята, само че е избледняло на Марс. Едно от правдоподобните физически пояснения е, че материалът на течното ядро е бил в придвижване през тези няколко милиарда години заради приливните сили на Луната (точно като приливите и отливите в океана).
Така че взаимоотношението на една планета с нейния сателит (екзолуна) може да повлияе на евентуалната обитаемост и на двете галактически тела. Екзолуните могат да се употребяват и за разбор на вътрешността на планетите. Ако привличането на планетата провокира приливни феномени на спътника, част от силата на деформацията на галактическото тяло се трансформира в топлота, която загрява Луната.
Този развой зависи от доста фактори, в това число размера на спътника и вътрешната конструкция (състава на неговите скали на разнообразни дълбочини). Приливните сили също зависят от масата на луната, дистанцията до планетата и удължението на орбитата (ексцентричност).
И в случай че в системата има няколко луни, те могат да си въздействат, влизайки в орбитален резонанс с доста вероятни разновидности. В този случай орбиталните ексцентритети могат да одобряват много огромни стойности, което в допълнение ускорява резултата от приливното нагряване.
Такива резултати следват от решенията на казуса
за придвижването на няколко тела и се удостоверяват от математическото моделиране на такива гравитационни системи. Освен това можем да следим практическото използване на тези резултати върху доста луни на Юпитер. По-специално, най-близката му огромна луна, Йо, която е индикативен образец за приливно нагряване, евентуално интензивно от резонанса с другите луни.
Орбиталният резонанс е такава настройка на спътници, в която техните интервали са свързани като дребни цели цифри (например те приказват за резонанс 2:1, 3:2 и т.н). В този случай двата спътника минават близо един до различен на равни шпации и се „ изтласкват “ от откритите си орбити.
При един акт на доближаване излъченият подтик може да бъде относително дребен, само че редовността на такива повторения провокира резултат, сходен на люлеенето на люлка, в случай че те се бутат на строго избрани шпации.
В новата работа са прегледани луните-сателити на хипотетичната екзопланета, които са в резонанс 2:1 със своята планета. Размерът и видът на планетите варирали от дребни скалисти планети и газови колоси като Нептун до супер-Юпитери. Най-голямата стойност на приливното нагряване се следи при спътници наоколо до земните планети с орбитален интервал от 2 до 4 дни. В този случай “приливната бляскавост ” се оказва 1000 пъти по-голяма от тази на спътника на Юпитер Йо, а приливната температура (температура, дължаща се на приливното нагряване) доближава 480 K (≈207 °C).
Такива резултати могат да повлияят
на тактиката за осъществяване на изследвания на небето в търсене на екзопланети и признаци на живот върху тях. Сега ще бъде разумно целеустремено да включим и екзолуните в програмата.
Космическите телескопи като Kepler към този момент са записали доста претенденти за екзолуна. Но през днешния ден, за разлика от екзопланетите, нито една от тези находки не е решително доказана. Най-вероятно при настоящето равнище на технологията за наблюдаване и обработка на данни, това не може да бъде направено с нужното равнище на надеждност.
Приливното нагряване може да бъде в основата на нов способ за разкриване на екзолуни. Екзолуните през днешния ден (теоретично) могат да бъдат открити благодарение на вторичния директен способ. Същността на метода е главно същата, както при търсенето на екзопланета.
Следователно, екзолуните се откриват посредством проучване на тези фини вариации в светлинната крива. Но в случай че луната е мощно нагрята от приливните сили от нейната планета, можем да чакаме, че спадът в яркостта на светлинната крива ще бъде доста по-голям. Има и различен резултат, посредством който е допустимо да се открие екзолуната, която към момента не се вижда в телескопа.
Сателит, който е по-топъл заради същите приливни сили,
ще освободи повече летливи съединения като калий или натрий в космоса заради вулканизъм (точно, както това се случва на Йо). Следователно линиите на калий и натрий в спектъра на една екзопланета са добър сигнал, че тя има сателит.
През идващите няколко години телескопите от последващо потомство като телескопа James Webb ще изследват атмосферата на екзопланетите, употребявайки композиция от спектрометрия, инфрачервени изображения и комплицирани адаптивни оптични логаритми.
От друга страна, даже бъдещите наземни телескопи като ELT ( Extremely large Telescope ) на Южноевропейската обсерватория в Чили ще могат да вършат директни фотоси на екзопланетите. В същото време те ще имат опция да учат химическите „ отпечатъци “ на екзолуните.
Благодарим Ви, че прочетохте тази публикация. няма за цел да промени вашата позиция. Дали ще повярвате на тази публикация или не, това е ваш избор! Не забравяйте да ни последвате в обществените мрежи!
