Hva om Jorden var en superjord?

Pin
Send
Share
Send

I nesten fire år pisket NASAs Kepler-romfartøy gjennom verdensrommet og undersøkte hjørnet av galaksen. Den overvåket mer enn 150 000 stjerner og lette etter planeter om jordens størrelse som tilhørte andre solsystemer. Oppdraget skuffet ikke; Kepler fant utallige eksempler på en type planet kjent som en superjord.

Disse fjerne planetene kan minne deg om hjemmet - de er steinete, mindre enn gassgiganter, som ligger i nærheten av stjernen deres og gir en relativt tynn atmosfære. Men de er langt større enn den blå marmoren: Disse super-jordene er en toskel som er to til 10 ganger større i massen enn jorden vår.

Fordi det er så mange superjordene der ute, spør det seg: Hva ville skje med planeten vår hvis den var to eller til og med 10 ganger så stor som den er nå?

Det er mulig at Jorden og de andre indre planetene i solsystemet vårt var på vei i den retningen, fortalte Mickey Rosenthal, en doktorgradskandidat som studerer planetdannelse ved University of California, Santa Cruz, til Live Science. En teori er at den gargantuanske planeten Jupiter ble så stor at den kuttet av tilgangen til kosmiske byggesteiner som var nødvendige for å gjøre de indre planetene større - effektivt sulte dem, sa Rosenthal.

Uansett årsak til jordens nåværende størrelse, er det ingen måte å virkelig vite hva som ville skje med Jorden hvis den var super. Men forskere har noen ideer basert på hva de har lært om våre fjerne kusiner.

For det første vil du være kortere - deg, Mount Everest og hvert tre i Californias Sequoia nasjonalpark - for hvis du øker størrelsen på en planet og holder alt annet identisk, øker også tyngdekraften. Hvis jorden var dobbelt så stor, ville du vært tyngre, fordi tyngdekraften øker når planetens tetthet og radius øker. Det vil ta mer energi å motstå gravitasjonstrekk, så strukturene vi har i dag, ville ikke være sterke nok til å stå så høye som de gjør nå.

Med en større planet og sterkere tyngdekraftfelt, ville Jorden også oppleve flere kollisjoner, fortalte Rory Barnes, en teoretiker som studerer planetens brukbarhet ved University of Washington, til Live Science. Som en superplanet ville jordas større gravitasjonstrekk effektivt tiltrekke flere og større asteroider, så kollisjoner av "Armageddon-type" ville bli mer bekymringsfulle enn de er nå, sa Barnes.

Hvis den hypotetiske superjorden var enda større, og si 10 ganger dens nåværende masse, kan dramatiske forandringer begynne å skje i jordas indre. Jernkjernen og væskemantelen ville også være 10 ganger større, og med mer tyngdekraft som virker på en større masse, ville trykket under jordas overflate øke. Dette høye trykket kan føre til at jernkjernen stivner, sa Barnes.

Per nå genererer konveksjonsstrømmer i vår delvis flytende kjerne Jordens magnetiske felt. Men hvis kjernen stivnet, ville strømningene stoppe og magnetfeltet kunne bli svekket eller eliminert, sa Barnes. Hvis magnetfeltet vårt bleknet eller forsvunnet, ville det være veldig dårlig for livet på jorden, sa Barnes.

Barnes magnetfelt "beskytter livet på planeten mot verdens rusk," bemerket Barnes. Uten den kan ladede partikler som flyr gjennom verdensrommet, også kalt solstormer, smelle inn på jorden. Og disse bittesmå partiklene kan forårsake alle slags problemer, inkludert å bryte opp DNA og øke risikoen for kreft, sa han.

Barnes påpekte også at et større interiør kunne gjøre superjorden mer vulkansk aktiv enn den er nå. Når planets radius øker, er det mer energi inne og færre steder for den energien å slippe ut. Flere vulkanutbrudd ville ikke være overraskende, sa han. Platetektonikk ville også være annerledes på en superjord. Men den eksakte effekten er fremdeles et åpent spørsmål. En større mantel vil også være varmere, muligens forårsake kraftigere konveksjonsstrømmer som ville skyve platene mer rundt. Derimot er det mulig at jordskorpen under høyt trykk ville være fullstendig smeltet sammen og platetektonikk ikke ville eksistere i det hele tatt.

Basert på superjordene som forskere har funnet så langt, kan vi ikke være sikker på at Jorden til og med ville være beboelig hvis det var en superjord. Kepler-romteleskopet var best på å oppdage planeter nær stjernen deres - mye nærmere enn jorden er solen. De fleste superjordene som er kjent for vitenskapen, er nesten like nær stjernen deres som Merkur er mot solen vår.

For at Jorden skal være sammenlignbar, må den ha en bane på rundt 100 dager, sa Hilke Schlichting, førsteamanuensis i astrofysikk ved University of California, Los Angeles. Den bane kan være beboelig i systemer med en stjerne som er mindre enn solen, men hvis vår jord var så nær solen vår, ville alt vannet på planeten fordampe, sa Schlichting.

Med andre ord, Jorden ville være utenfor den beboelige sonen, og i hovedsak ville den bli en dampplanet, sa hun.

Overraskende nok synes mange av de superjordene som hittil er oppdaget å være vannrike, som hele vannverdener, sa Rodrigo Luger, Flatiron-forskningsstipendiaten ved Simon Foundation's Center for Computational Astrophysics i New York City, i et intervju. Det er mulig at disse planetene dannet av store isstykker og deretter migrerte i nærheten av stjernene, noe som fikk isen til å smelte, sa han.

Imidlertid kan det hende at disse planetene ikke er beboelige, siden deres dype hav hav i et solid islag. Denne isen dannes ikke av lave temperaturer, men av det intense dyptrykket fra det superdype hav, som tvinger vannmolekyler til en fast tilstand. Dette islaget blokkerer enhver interaksjon mellom atmosfæren og planetens indre, noe som betyr at det ikke er noen karbonsyklus (en prosess der karbon sykles gjennom atmosfæren, havet og skorpen) eller ingen mineralutveksling (som regulerer jordas temperatur på lang sikt via en interaksjon mellom atmosfære og mantelen), ifølge Luger. Det fremmer ikke brukbarhet - i det minste for livet slik vi kjenner det.

Realiteten er at forskere har flere spørsmål om superjordene enn de har svar. Og vi forstår ikke helt fysikken i vårt indre, mye mindre enn en planet mange solsystemer borte, sa Luger. Vi vet ikke hva som ville skje hvis Jorden var større enn nærmere solen. Men foreløpig virker det veldig heldig at vi ikke lever på en planet som er noe av det.

Redaktørens notat: Denne historien ble oppdatert for å merke at hvis Jorden var dobbelt så masse, ville tyngdekraften øke, men ikke med dobbelt så mye. For å tydeliggjøre at superjordene er planeter som er mellom to og 10 ganger massen på planeten vår.

Pin
Send
Share
Send