Hvad hvis Jorden var en superjord?

Pin
Send
Share
Send

I næsten fire år susede NASAs Kepler-rumfartøj gennem rummet og undersøgte vores hjørne af galaksen. Det overvågede mere end 150.000 stjerner på udkig efter planeter omkring Jordens størrelse, der tilhørte andre solsystemer. Missionen skuffede ikke; Kepler fandt utallige eksempler på en type planet kendt som en superjord.

Disse fjerne planeter kan måske minde dig om hjemmet - de er stenede, mindre end gasgiganter, der ligger i nærheden af ​​deres stjerne og har en relativt tynd atmosfære. Men de er langt større end den blå marmor: Disse super-jorde er en honking, der er to til 10 gange større i masse end vores jord.

Fordi der er så mange super-jorde derude, rejser det spørgsmålet: Hvad ville der ske med vores planet, hvis den var to eller endda 10 gange den størrelse, den er nu?

Det er muligt, at Jorden og de andre indre planeter i vores solsystem var på vej i den retning, fortalte Mickey Rosenthal, en doktorgradskandidat, der studerede planetdannelse ved University of California, Santa Cruz, til Live Science. En teori er, at den gigantiske planet Jupiter blev så stor, at den afbrød adgangen til kosmiske byggesten, der var nødvendige for at gøre de indre planeter større - effektivt sultne dem, sagde Rosenthal.

Uanset årsagen til Jordens nuværende størrelse, er der ingen måde at virkelig vide, hvad der ville ske med Jorden, hvis den var super. Men forskere har nogle ideer baseret på, hvad de har lært om vores fjerne fætter.

Til at begynde med ville du være kortere - dig, Mount Everest og hvert træ i Californiens Sequoia National Park - for hvis du øger størrelsen på en planet og holder alt andet identisk, øges tyngdekraften også. Hvis Jorden var dobbelt så stor, ville du være tungere, fordi tyngdekraften øges, når planetens densitet og radius øges. Det kræver mere energi at modstå tyngdekraften, så de strukturer, vi har i dag, ville ikke være stærke nok til at stå så høje som de gør nu.

Med en større planet og et stærkere tyngdefelt, ville Jorden også opleve flere kollisioner, fortalte Rory Barnes, en teoretiker, der studerer planetenes levedygtighed ved University of Washington, til Live Science. Som en superplanet ville Jordas større tyngdekraft effektivt tiltrække flere og større asteroider, så "Armageddon-type" -kollisioner ville blive mere bekymrede end de er nu, sagde Barnes.

Hvis den hypotetiske superjord var endnu større, siger du 10 gange dens nuværende masse, kunne dramatiske ændringer begynde at ske i Jordens indre. Jernkernen og den flydende mantel ville også være 10 gange større, og med mere tyngdekraft, der virker på en større masse, ville trykket under Jordens overflade stige. Dette høje tryk kunne få jernkernen til at stivne, sagde Barnes.

Fra nu af genererer konvektionsstrømme i vores delvist flydende kerne Jordens magnetfelt. Men hvis kernen størkner, ville strømmen stoppe, og magnetfeltet kunne svækkes eller fjernes, sagde Barnes. Hvis vores magnetfelt falmede eller forsvandt, ville det være meget dårligt for livet på Jorden, sagde Barnes.

Vores magnetfelt "afskærmer livet på planeten mod rumskyggen," bemærkede Barnes. Uden den kunne ladede partikler, der flyver gennem rummet, også kaldet solstorme, smække ind på Jorden. Og disse små partikler kan forårsage alle slags problemer, herunder opbrydning af DNA og øge risikoen for kræft, sagde han.

Barnes påpegede også, at et større interiør kunne gøre superjorden mere vulkansk aktiv, end den er nu. Efterhånden som planetens radius øges, er der mere energi inde og færre steder for den energi at flygte. Flere vulkanudbrud ville ikke være overraskende, sagde han. Pladetektonik ville også være anderledes på en superjord. Men den nøjagtige effekt er stadig et åbent spørgsmål. En større mantel ville også være varmere, muligvis forårsage mere kraftige konvektionsstrømme, der ville skubbe pladerne mere rundt. I modsætning hertil er det muligt, at skorpen under det høje tryk ville blive fuldstændigt smeltet sammen, og pladetektonik overhovedet ikke ville eksistere.

Baseret på superjordene, som forskere har fundet indtil videre, kan vi ikke rigtig være sikker på, at Jorden endda ville være beboelig, hvis det var en superjord. Kepler-rumteleskopet var bedst til at opdage planeter tæt på deres stjerne - meget tættere end Jorden er på solen. De fleste super-Earths kendt af videnskaben er næsten lige så tæt på deres stjerne, som Kviksølv er vores sol.

For at Jorden kan være sammenlignelig, ville den have en bane på omkring 100 dage, sagde Hilke Schlichting, lektor i astrofysik ved University of California, Los Angeles. Denne bane kan være beboelig i systemer med en stjerne, der er mindre end solen, men hvis vores jord var så tæt på vores sol, ville alt vandet på planeten fordampe, sagde Schlichting.

Med andre ord ville Jorden være ude af den beboelige zone og i det væsentlige blive en dampplanet, sagde hun.

Overraskende synes mange af de hidtil opdagede superjorder at være vandrige, ligesom hele vandverdener, sagde Rodrigo Luger, Flatiron-forskningsstipendiaten ved Simon Fonds Center for Computational Astrophysics i New York City, i et interview. Det er muligt, at disse planeter dannet af store isstykker og derefter senere vandrede tæt på deres stjerner, hvilket fik deres is til at smelte, sagde han.

Imidlertid er disse planeter muligvis ikke beboelige, da deres dybe oceaner springer ned til et solidt islag. Denne is er ikke dannet af lave temperaturer, men af ​​det intense dyb tryk fra det dybe hav, der tvinger vandmolekyler til en fast tilstand. Dette islag blokerer for enhver vekselvirkning mellem atmosfæren og planetens indre, hvilket betyder, at der ikke er nogen kulstofcyklus (en proces, hvor kulstof cykles gennem atmosfæren, havet og skorpen) eller ingen mineraludveksling (som regulerer Jordens langvarige temperatur via en interaktion mellem atmosfære og kappe), ifølge Luger. Det fremmer ikke beboelighed - i det mindste for livet, som vi kender det.

Virkeligheden er, at forskere har flere spørgsmål om superjord, end de har svar. Og vi forstår ikke fuldstændigt fysikken i vores eget interiør, meget mindre en planet, der er mange solsystemer væk, sagde Luger. Vi ved ikke, hvad der ville ske, hvis Jorden blev overdrevet eller tættere på solen. Men indtil videre ser det meget heldig ud, at vi ikke lever på en planet, der er noget af det.

Redaktørens note: Denne historie blev opdateret for at bemærke, at hvis Jorden var dobbelt så masse, ville tyngdekraften stige, men ikke med dobbelt så meget. For at præcisere, at superjordene er planeter, der er mellem to og 10 gange massen af ​​vores planet.

Pin
Send
Share
Send