Untuk Goldilocks, bubur harus tidak terlalu panas, dan tidak terlalu dingin ... suhu yang tepat adalah yang dia butuhkan.
Untuk planet yang mirip Bumi untuk menampung kehidupan, atau kehidupan multiseluler, tentu suhu itu penting, tetapi apa lagi yang penting? Dan apa yang membuat suhu exo-Earth "tepat"?
Beberapa penelitian baru-baru ini menyimpulkan bahwa menjawab pertanyaan-pertanyaan ini bisa jadi sangat sulit, dan bahwa beberapa jawaban mengejutkan sangat aneh.
Pertimbangkan kemiringan sumbu exo-Bumi, miringnya.
Dalam hipotesis "Bumi Langka", ini adalah kriteria Goldilocks; kecuali kemiringannya tetap stabil (oleh bulan seperti Bulan kita), dan pada sudut "tepat", iklim akan berayun terlalu liar untuk terbentuknya kehidupan multisel: terlalu banyak bola salju Bumi (seluruh dunia tertutup salju dan es dengan efek albedo yang ditingkatkan), atau terlalu banyak risiko rumah kaca yang melarikan diri.
"Kami menemukan bahwa planet dengan fraksi laut kecil atau benua kutub dapat mengalami variasi iklim musiman yang sangat parah," tulis David Spiegel dari Universitas Columbia *. rotasi di planet-planet yang mirip Bumi, "tetapi bahwa planet-planet ini juga dapat mempertahankan kondisi yang dapat dihuni secara musiman dan regional pada rentang yang lebih besar dari jari-jari orbital daripada lebih banyak planet yang mirip Bumi." Dan kejutan yang sebenarnya? "Hasil kami memberikan indikasi bahwa iklim yang dimodelkan agak kurang rentan terhadap transisi bola salju dinamis pada kemiringan tinggi." Dengan kata lain, exo-Earth miring hampir tepat (seperti Uranus) mungkin lebih kecil kemungkinannya menderita peristiwa bola salju Bumi daripada Bumi Goldilocks, kita!
Pertimbangkan radiasi ultra-violet.
“Radiasi ultraviolet adalah pedang bermata dua untuk kehidupan. Jika terlalu kuat, sistem biologis terestrial akan rusak. Dan jika terlalu lemah, sintesis banyak senyawa biokimia tidak dapat berjalan, "kata Jianpo Guo dari Observatorium Yunnan China **" Untuk bintang inang dengan suhu efektif lebih rendah dari 4.600 K, zona layak huni ultraviolet lebih dekat daripada zona layak huni. . Untuk bintang inang dengan suhu efektif lebih tinggi dari 7.137 K, zona layak huni ultraviolet lebih jauh dari zona layak huni. ” Hasil ini tidak mengubah apa yang sudah kita ketahui tentang zona kelayakhunian di sekitar bintang sekuens utama, tetapi secara efektif mengesampingkan kemungkinan kehidupan di planet-planet di sekitar bintang raksasa pasca-merah (dengan asumsi siapa pun dapat selamat dari homesun mereka dengan raksasa merah!)
Pertimbangkan efek awan.
Perhitungan zona kelayakhunian - jari-jari orbit orbit Bumi-exo, di sekitar homesunnya - untuk bintang sekuens utama biasanya mengasumsikan surga astronom - langit cerah permanen (mis. Tidak ada awan). Tetapi Bumi memiliki awan, dan awan pasti memiliki efek pada suhu global rata-rata! "Efek Albedo hanya lemah tergantung pada spektrum bintang kejadian karena sifat optik (terutama Albedo hamburan) tetap hampir konstan dalam kisaran panjang gelombang maksimum radiasi kejadian bintang," studi baru-baru ini tim Jerman *** pada efek awan pada kelayakhunan menyimpulkan (mereka melihat homesuns urutan utama dari kelas spektral F, G, K, dan M). Ini terdengar seperti Gaia adalah teman Goldilocks; Namun, "Efek rumah kaca dari awan tingkat tinggi di sisi lain tergantung pada suhu atmosfer yang lebih rendah, yang pada gilirannya merupakan konsekuensi tidak langsung dari berbagai jenis bintang pusat," tim menyimpulkan (ingat bahwa sebuah exo- Suhu global bumi tergantung pada efek albedo dan rumah kaca). Jadi, pesan untuk dibawa pulang? "Planet dengan awan seperti Bumi di atmosfernya dapat terletak lebih dekat dengan bintang pusat atau lebih jauh dibandingkan dengan planet dengan atmosfer langit yang jernih. Perubahan jarak tergantung pada jenis cloud. Secara umum, awan tingkat rendah menghasilkan penurunan jarak karena efek Albedo mereka, sedangkan awan tingkat tinggi menyebabkan peningkatan jarak. ”
"Tepat" memang sulit dijabarkan.
* penulis utama; Kristen Manou dari Universitas Princeton dan Caleb Scharf dari Universitas Kolombia adalah rekan penulis (“Iklim yang Dapat Dihiasi: Pengaruh Obliquity”, The Astrophysical Journal, Volume 691, Edisi 1, hlm. 596-610 (2009); arXiv: 0807.4180 adalah cetakan awal )
** penulis utama; Fenghui Zhang, Xianfei Zhang, dan Zhanwen Han, semuanya juga di Observatorium Yunnan, adalah rekan penulis (“Zona layak huni dan zona layak huni UV di sekitar bintang induk”, Astrophysics and Space Science, Volume 325, Number 1, hlm. 25- 30 (2010))
*** “Awan di atmosfer planet ekstrasurya. I. Efek iklim dari awan berlapis-lapis untuk planet mirip Bumi dan implikasi untuk zona layak huni ”, Kitzmann et al., Diterima untuk publikasi dalam Astronomi & Astrofisika (2010); arXiv: 1002.2927 adalah pracetak.
