Nová definice obyvatelné oblasti, Země prošla s odřenýma ušima

www.novedalekohledy.cz
Exoplaneta zemského typu v představách malíře. Credit: NASA, JPL
Exoplaneta zemského typu v představách malíře. Credit: NASA, JPL

Nové parametry obyvatelné oblasti.


V roce 1993, tedy v době exoplanetárního středověku, přišel James Kasting z Pensylvánské univerzity s definicí obyvatelné zónyJe to oblast kolem hvězdy, ve které má planeta s hmotností blízkou Zemi atmosféru, složenou z dusíku, vody a oxidu uhličitého a rovněž klimatické podmínky, příhodné pro formy života závislé na vodě.

Obyvatelná oblast je primárně definována parametry mateřské hvězdy (jejím zářivým výkonem) a dále se opírá o možné složení atmosféry. Mimo jiné se bere v úvahu vodní pára. Problém planet mimo nebo na vnitřním okraji obyvatelné oblasti je fakt, že se vodní pára stává při dostatečně vysoké teplotě skleníkovým plynem, který ještě více ohřívá povrch planety.

Naopak u vnějšího okraje obyvatelné oblasti hraje skleníkový jev roli dobrého sluhy a může jinak zmrzlou planetu ohřívat.

Nová studie vychází z nových klimatických modelů a údajně parametry obyvatelné oblasti zpřesňuje. Zatímco „stará obyvatelná oblast“ se v případě Slunce vyskytovala v rozmezí 0,95 až 1,67 AU, nová se rozprostírá mezi 0,99 až 1,7 AU. Pikantním důsledkem je fakt, že naše Země se díky tomu nachází fakticky na vnitřním okraji obyvatelné oblasti, pouhých asi 1,4 milionů km od vnitřní hranice.

Výpočet nové obyvatelné oblasti je poměrně komplikovanou změtí parametrů, ale naštěstí je k dispozici jednoduchá kalkulačka:

>>> Kalkulačka obyvatelné oblasti <<<

Do výpočtu zadáváte jen teplotu hvězdy (Teff) a její zářivost (Stellar luminosity). Oba parametry jsou obvykle dostupné, pokud neznáte zářivost, zadejte ji jako 0.

Výsledkem jsou dva sloupce údajů. V prvním je bezrozměrný údaj o oslunění. Tedy kolik záření dostává planeta v dané oblasti, přičemž pro Zemi je tento údaj rovný 1. Ve druhém sloupci pak je údaj o vzdálenosti daného typu planety (resp. hranice) v AU, kde vzdálenost Země od Slunce je opět 1.

 

  • Recent Venus limit, Runaway Greenhouse limit  – oblasti se silným skleníkovým jevem.
  • Moist Greenhouse (waterloss) limit – v podstatě vnitřní okraj obyvatelné oblasti, atmosféru planety obíhající blíže tvoří z velké části vodní pára, fungující jako skleníkový plyn a tedy zvyšující teplotu na povrchu.
  • Maximum Greenhouse limit  – vnější okraj obyvatelné oblasti, skleníkový plyny mohou ohřívat povrch planety na přijatelnou teplotu.
  • Early Mars limit – oblast mimo obyvatelnou zónu, odpovídá dřívějšímu Marsu.

Obrázek níže ukazují, že některé planety, které byly dosud považovány za potencionálně obyvatelné, nejsou v nové obyvatelné oblasti (Kepler-22, Gliese 667 C c a HD 85512

Nová definice obyvatelné oblasti. Credit: Chester Harman, Penn State
Nová definice obyvatelné oblasti. Credit: Chester Harman, Penn State

Velmi dobře dopadla HD 40307 g (zatím ne zcela potvrzená), naopak existence Gliese 581 g je zpochybněna a v případě Gliese 581 d musíme brát v úvahu její protáhlou dráhu.