Astronomie fără telescop - Deci de ce nu exoceane?

Pin
Send
Share
Send

Ei bine, nu numai că până la 25% din stelele asemănătoare Soarelui au planete asemănătoare Pământului - dar dacă sunt în zona de temperatură potrivită, se pare că sunt aproape sigure că au oceane. Gândirea actuală este că oceanele Pământului s-au format din materialul scăzut care a construit planeta, în loc să fie livrate de comete mai târziu. Din această înțelegere, putem începe să modelăm probabilitatea ca un rezultat similar să apară pe exoplanetele stâncoase în jurul altor stele.

Presupunând că planetele similare terestre sunt într-adevăr obișnuite - cu o manta de silicat înconjurând un miez metalic - atunci ne putem aștepta ca apa să poată fi exudată pe suprafața lor în timpul etapelor finale ale răcirii prin magmă - sau în alt fel gază sub formă de abur care apoi se răcește pentru a cădea înapoi la suprafață ca ploaie. De acolo, dacă planeta este suficient de mare pentru a reține gravitațional o atmosferă groasă și este în zona de temperatură în care apa poate rămâne fluidă, atunci vei avea un exocean.

Putem presupune că norul de praf care a devenit Sistemul Solar avea foarte multă apă, având în vedere cât persistă în ingredientele din stânga cometelor, asteroizilor și altele asemenea. Când Soarele a aprins o parte din această apă s-ar putea să fi fost fotodisociat - sau altfel ar fi aruncat din sistemul solar interior. Cu toate acestea, materialele stâncoase reci par să aibă o tendință puternică de a reține apa - și, în acest fel, ar fi putut menține apa disponibilă pentru formarea planetei.

Meteoritele de la obiecte diferențiate (de exemplu, planetele sau corpurile mai mici care s-au diferențiat astfel încât, în timp ce se află într-o stare topită, elementele lor grele s-au scufundat într-un miez care deplasează elemente mai ușoare în sus) au un conținut de apă de aproximativ 3% - în timp ce unele obiecte nediferențiate (cum ar fi asteroizii carbonace ) poate avea mai mult de 20% conținut de apă.

Îmbină aceste materiale într-un scenariu de formare a planetei și materialele comprimate în centru devin fierbinți, provocând o depășire a volatilelor precum dioxidul de carbon și apa. În primele etape ale formării planetei, o mare parte din această depășire s-ar fi putut pierde în spațiu - dar pe măsură ce obiectul se apropie de dimensiunea planetei, gravitația sa poate ține materialul depășit la locul său ca atmosferă. Și în ciuda depășirii, magma fierbinte poate să păstreze conținutul de apă - exudându-l doar în etapele finale de răcire și solidificare pentru a forma crusta unei planete.

Modelarea matematică sugerează că, dacă planetele se limitează la materiale cu un conținut de apă de 1 până la 3%, apa lichidă probabil se emană pe suprafața lor în etapele finale ale formării planetei - trecând progresiv în sus, pe măsură ce crusta planetei se solidifica de jos în sus.

În caz contrar, și chiar începând cu un conținut de apă cât mai mic de 0,01%, planetele asemănătoare cu Pământul ar genera încă o atmosferă de aburi depășită care ulterior ar ploua ca apă fluidă la răcire.

Dacă acest model de formare a oceanelor este corect, se poate aștepta ca exoplanetele stâncoase de la 0,5 la 5 mase de Pământ, care formează dintr-un set aproximativ echivalent de ingrediente, să fie susceptibile să formeze oceane în termen de 100 de milioane de ani de la acreția primară.

Acest model se potrivește bine cu găsirea cristalelor de zircon în Australia de Vest - care sunt datate la 4,4 miliarde de ani și sunt sugestive pentru că apa lichidă era prezentă cu mult timp în urmă - deși acest lucru a precedat târziu Bombardamentul greu (acum 4,1 - 3,8 miliarde de ani), care poate au trimis din nou toată acea apă într-o atmosferă cu aburi.

În prezent, nu se crede că gheața din sistemul solar exterior - care ar fi putut fi transportat pe Pământ sub formă de comete - ar fi putut contribui cu mai mult de aproximativ 10% din conținutul actual de apă al Pământului - deoarece măsurările de până acum sugerează că icrele din sistemul solar exterior au semnificativ niveluri mai mari de deuteriu (adică apă grea) decât vedem pe Pământ.

Citire ulterioară: Elkins-Tanton, L. Formarea oceanelor timpurii de apă pe planetele stâncoase.

Pin
Send
Share
Send