Изменение орбиты Юпитера сделает Землю еще более пригодной для жизни
Поверхность нашей планеты может стать еще более благоприятной для жизни, если газовый гигант Юпитер сместит свою орбиту, предполагает новое моделирование. Исследование, опубликованное в журнале , может оказаться важным для поиска пригодных для жизни экзопланет.
Если наша планета пригодна для жизни, то это потому, что она отвечает нескольким факторам, необходимым для возникновения жизни. Во-первых, Земля находится на достаточном расстоянии от Солнца, чтобы на ее поверхности могла находиться жидкая вода. Она геологически активна, а ее ось вращения достаточно стабильна. Наконец, мы относительно незатронуты атаками астероидов. Отчасти это объясняется присутствием Юпитера. Считается, что этот гигант помог очистить Солнечную систему от мусора, а также стабилизировать орбиты внутренних планет, таких как Земля.
Влияние Юпитера на жизнь на Земле таково, что мы привыкли думать, что изменение его орбиты будет иметь катастрофические последствия для нашей планеты. В действительности все зависит от изменений. Новое исследование показывает, что если бы газовый гигант имел более эксцентричную орбиту, жизнь на Земле могла бы быть еще лучше.
Гипотеза о более эксцентричном Юпитере
В исследовании изучалось, как Юпитер влияет на орбиту и осевой наклон Земли с течением времени. Земля имеет очень круговую орбиту (почти идеальный круг), а ее осевой наклон, который определяет времена года, в настоящее время составляет около 23,4 градуса.
Однако эти факторы немного меняются со временем и лежат в основе так называемого цикла Миланковича. Это мера количества глобального тепла, получаемого поверхностью Земли, известная как инсоляция.
Часть цикла Миланковича обусловлена небольшим гравитационным притяжением Юпитера. Но поскольку Юпитер также имеет круговую орбиту, это не является существенным фактором. В этом исследовании ученые создали имитацию солнечных систем с орбитой Юпитера с большим эксцентриситетом. Они считали, что более эксцентричный Юпитер сделает Землю менее пригодной для жизни. Они были удивлены, обнаружив обратное.
При увеличении гравитационного воздействия Юпитера Земля действительно будет иметь лучшую инсоляцию, так что некоторые холодные части нашей планеты прогреются до более умеренных температур.
"Многие люди убеждены, что Земля является воплощением пригодной для жизни планеты и что любое изменение орбиты Юпитера может быть только плохим для Земли", — отмечает Пэм Верворт, соавтор исследования. Мы показываем, что оба предположения неверны.
И наоборот, другие изменения могут быть катастрофическими. Исследователи обнаружили, что если бы Юпитер был намного ближе к Солнцу, это могло бы вызвать экстремальный наклон Земли. В результате наша планета будет получать меньше солнечного света, а это означает, что в больших районах Земли будут наблюдаться отрицательные температуры.
Экзопланетные исследования
Эти результаты не касаются нас напрямую. По последним подсчетам, ожидается, что Юпитер не изменит свою орбиту. Однако исследователи считают, что это исследование может помочь астрономам определить, какие экзопланеты могут быть пригодны для жизни.
В настоящее время поиск пригодных для обитания планет зависит от того, находится ли планета в зоне, где на ее поверхности может быть обнаружена жидкая вода. Это важный параметр, но другие — такие, как форма орбиты или сезонные колебания — также играют ключевую роль.
Напомним, что планеты с более круговыми орбитами поддерживают постоянное расстояние от своих звезд, в то время как более эксцентричные орбиты приближают и удаляют планеты от своих звезд в разных точках орбиты. Близость звезды определяет, сколько излучения она получает и как оно передается, а значит, влияет на климат планеты.
Современные телескопы достаточно мощны, чтобы определить эксцентриситет орбит экзопланет. Однако они недостаточно хорошо оснащены, чтобы измерить наклон этих миров. Однако для его определения астрономы могут использовать косвенные методы — например, изучить орбиты и движения близлежащих газовых гигантов.