Planet Bola Salju

[ad_1]

Hari ini, Bumi terletak dengan nyaman di tepi bagian dalam Star kami zona layak huni, di mana kondisi menguntungkan untuk munculnya dan evolusi kehidupan seperti yang kita kenal. Namun, ini tidak selalu terjadi. Memang, beberapa astronom mengusulkan bahwa pada masa awal Tata Surya kita, planet kita adalah "bola salju" yang sangat besar. Menurut Bumi Bola Salju model, permukaan planet kita sepenuhnya – atau hampir seluruhnya – membeku setidaknya sekali, kadang lebih awal dari 650 juta tahun yang lalu. Pada Mei 2018, sebuah tim ilmuwan planet mengumumkan penemuan baru mereka bahwa Bumi kuno mungkin bukan satu-satunya "bola salju" jumbo yang menghuni Kosmos. Hal ini karena aspek dari dinamika tilt dan orbit orbital seperti Bumi dapat memiliki pengaruh yang sangat merusak pada kelayakan potensinya, bahkan memicu "bola salju" yang mendadak di mana lautan membeku dan kehidupan permukaan tidak mungkin.

Menurut penelitian baru dari para astronom di University of Washington, Seattle, hanya menemukan sebuah planet di dalamnya bintang induk zona layak huni tidak cukup untuk menunjuknya sebagai dunia yang berpotensi ramah-hidup. Itu zona layak huni mengelilingi bintang, seperti Matahari kita sendiri, adalah bahwa "Goldilocks" wilayah ruang di mana suhu tidak terlalu panas, tidak terlalu dingin, tetapi tepat untuk mendorong munculnya kehidupan.

Di Tata Surya kita sendiri, planet Venus adalah contohnya. Venus secara tradisional telah ditetapkan sebagai "kembar" Bumi, tetapi jika Venus adalah kembar planet kita, itu adalah planet yang jahat. Meskipun Venus terletak di dalam petak ruang antarplanet yang dianggap sebagai zona layak huni mengelilingi Matahari kita, itu adalah bola neraka seukuran Bumi. Venus, meskipun ukurannya hampir sama dengan planet kita yang nyaman, serta tetangga dekatnya di ruang antarplanet, adalah korban dari efek rumah kaca. Venus jauh lebih panas dari seharusnya – faktanya, Venus memiliki permukaan terpanas dari planet manapun di keluarga Matahari kita. Bahkan lebih panas dari planet utama terdalam, Merkurius, yang terletak lebih dekat dengan Bintang kita. Panas yang mengerikan ini menyebabkan bebatuan di permukaan Venus bersinar dengan warna merah yang menakutkan, mirip dengan koil pemanggang roti. Selain itu, atmosfer menyelimuti Venus yang berat menyebabkan tekanan pada permukaannya menjadi sangat ekstrim dan tanpa ampun sehingga setiap bentuk kehidupan yang tidak menguntungkan di sana akan langsung hancur.

Tentu saja, dingin yang ekstrem bisa sama merusaknya dengan panas ekstrem. Bumi mengalami beberapa Bola Salju Proterozoikum (glaciation) periode dalam sejarah awal.

Api dan es

Tata Surya kita muncul dari berbagai macam fragmen yang tersisa dari yang sudah lama mati peleburan nuklir inti dari generasi sebelumnya dari bintang-bintang kuno. Bintang kita, Matahari lahir dalam gumpalan padat yang tertanam dalam raksasa, dingin, dan gelap awan molekuler. Awan-awan hantu yang indah ini mengapung di Galaksi Bima Sakti kita dalam jumlah besar, dan mereka berfungsi sebagai buaian aneh bintang-bintang yang baru lahir. (protostars). Meskipun mungkin tampak berlawanan dengan intuisi, segalanya harus menjadi sangat dingin agar protobintang lahir. Dalam kedalaman rahasia awan berputar-putar ini, terdiri dari gas dan debu, benang tipis dan rapuh dari bahan menyatu dan bergumpal perlahan-lahan, tumbuh selama ratusan ribu tahun. Pada akhirnya, dihancurkan bersama tanpa henti oleh tekanan gravitasi yang kuat, atom hidrogen yang ada di dalam gumpalan padat ini dengan cepat, secara dramatis, dan tiba-tiba melebur. Ini menyalakan api bintang protostar, yang akan mengamuk dengan cemerlang, menebarkan cahaya bintang ke alam semesta selama bintang bayi baru itu hidup.

Bintang-bintang Galaxy kita, termasuk Matahari kita, semuanya dilahirkan dengan cara ini – sebagai hasil akhir dari keruntuhan gravitasi gumpalan padat yang tertanam di lipatan bergelombang awan raksasa, dingin, dan gelap.

Hari ini, Matahari kita setengah baya, urutan utama Bintang (hidrogen-burning) di atas Diagram Hertzsprung-Russell dari Stellar Evolution. Seperti bintang pergi, itu agak biasa. Ia lahir sekitar 4,56 miliar tahun yang lalu, sebagai anggota baru berkilau dari kelompok bintang terbuka yang padat – bersama dengan ribuan bintang berkilau lainnya. Banyak astronom yang mengusulkan agar Matahari kita dikeluarkan dari gugus kelahirannya, atau bahwa ia dengan tenang hanyut menjauh dari saudara-saudara bintangnya sekitar 4,5 miliar tahun lalu – ketika itu hanyalah anak muda. Saudara-saudara surya yang telah lama hilang sekarang telah hanyut ke daerah-daerah terpencil Bima Sakti kita. Seperti gugus bintang terbuka lainnya, cluster natal Matahari kami runtuh seiring berjalannya waktu.

Bintang, seperti manusia, tidak hidup selamanya. Dalam 5 miliar tahun lagi, atau lebih, sinar matahari Matahari kita akan padam. Bintang dari "kehidupan" Matahari kita selama sekitar 10 miliar tahun. Ketika Matahari kita musnah, ia akan berevolusi menjadi raksasa bintang raksasa merah, sebelum akhirnya berakhir sebagai bentuk mayat bintang yang sangat padat yang disebut a katai putih. SEBUAH katai putih adalah inti peninggalan dari bintang progenitor yang "hidup", dan benda-benda yang sangat padat ini dikelilingi oleh selubung yang indah, berwarna-warni, berkilau yang tersusun dari gas-gas yang dulunya merupakan bagian dari lapisan luar gas bintang progenitor. Memang, benda-benda ini – disebut nebula planet–sangat indah sehingga sering disebut sebagai "kupu-kupu" di alam semesta.

Ketika matahari kita berevolusi menjadi kembung raksasa merah, itu akan membakar beberapa keturunan planetnya – Merkurius pertama, kemudian Venus, dan kemudian mungkin Bumi. Saat matahari kami yang merah marah dan mati membengkak menjadi proporsi yang mengerikan, the zona layak huni sekitarnya akan bergerak keluar. Pada akhirnya, Matahari kita yang membengkak akan membengkak sampai pada titik yang akan mengubah penduduk yang beku Sabuk Kuiper ke surga tropis. Itu Sabuk Kuiper saat ini adalah rumah dari banyak inti komet beku dan planet kerdil dingin – seperti Pluto dan bulan besarnya Charon – dan lingkaran Matahari kita melampaui orbit planet utama terluar, Neptunus.

Astronom-astronom yang mengusulkan bahwa Bumi kita pernah menjadi "bola salju" raksasa berpendapat bahwa model ini paling baik menjelaskan keberadaan endapan sedimen tertentu, yang umumnya dianggap berasal dari glasial, pada apa yang palaeolatitudes – serta beberapa fitur lain yang tidak dapat dijelaskan. yang ada dalam catatan geologis Bumi. Namun, para ilmuwan yang tidak mendukung Bumi Bola Salju hipotesis berpikir bahwa implikasi dari bukti geologis untuk glasiasi global, dan kemungkinan geofisika dari es atau samudra kuno yang dilapisi es, tidak begitu meyakinkan. Lawan dari Bumi Bola Salju Model menekankan kesulitan yang akan dihadapi planet ketika berusaha untuk melarikan diri dari keadaan beku ini. Sejumlah misteri tetap harus dipecahkan, termasuk apakah Bumi sepenuhnya "bola salju" jumbo, atau malah bola besar lumpur, olahraga band khatulistiwa ramping air terbuka.

Itu Bumi Bola Salju era dianggap telah terjadi sebelum penyebaran cepat bentuk kehidupan multisel di planet kita, yang disebut Ledakan Cambrian. Paling baru Semakin bertambah era mungkin telah benar-benar memicu evolusi bioform multiseluler – tetapi yang lain, jauh lebih kuno dan lebih lama Semakin bertambah era – disebut Glasiasi Huronian (yang akan terjadi antara 2300 hingga 2100 juta tahun yang lalu) mungkin dihasilkan dari penampakan pertama oksigen di atmosfer planet kuno kita. Ini disebut sebagai Peristiwa Oksigenasi Besar.

Bola Salju Di Luar Angkasa

Dr. Russell Deitrick, peneliti pasca-doktoral di Universitas Bern di Swiss, menjelaskan dalam 14 Mei 2018 Siaran pers Universitas Washington bahwa dia dan timnya telah mulai belajar, menggunakan pemodelan superkomputer, bagaimana dua fitur – kemiringan planet atau eksentrisitas orbitnya – mungkin memainkan peran dalam potensinya untuk munculnya kehidupan. Para astronom membatasi penyelidikan mereka ke planet yang mengorbit di dalam zona layak huni dari Dwarf bintang – yang mereka seperti matahari kita Dr Deitrick, yang melakukan pekerjaannya dengan University of Washington, adalah penulis utama dari sebuah makalah yang menjelaskan studi baru ini yang akan diterbitkan dalam Jurnal Astronomi. Dr Deitrick's co-author – semua dari University of Washington – adalah profesor ilmu atmosfer Dr. Cecillia Bitz, profesor astronomi Dr. Rory Barnes, Dr. Victoria Meadows dan Dr. Thomas Quinn dan mahasiswa doktoral David Fleming, dengan bantuan tambahan dari peneliti sarjana Caitlyn Wilhelm.

Sebuah planet arah miring mengacu pada kemiringannya relatif terhadap sumbu orbital, yang menentukan musim planet. Orbital keanehan mengacu pada bentuk, dan bagaimana lingkaran atau elips (dari bulat, atau oval) orbit planet ini. Dengan orbit elips, jarak ke bintang induk berubah seiring perjalanan planet semakin dekat, dan kemudian lebih jauh dari, induk bintangnya.

Bumi kita sendiri adalah satu-satunya planet yang benar-benar diketahui, setidaknya saat ini, untuk menghidupi kehidupan dengan berhasil, karena mengorbit Bintang kita pada kemiringan sumbu sekitar 23,5 derajat – hanya sedikit berubah selama ribuan tahun. Namun, Dr. Deitrick dan timnya mengajukan pertanyaan penting dalam model baru mereka: Bagaimana jika perubahan kecil itu lebih besar untuk planet mirip Bumi di orbit di sekitar bintang yang mirip dengan Matahari kita sendiri?

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa kemiringan sumbu yang lebih besar, atau orbit miring, untuk planet yang berputar-putar di bintang Sunlike zona layak huni (Yang juga mengorbit bintang induknya di jarak yang sama dengan Bumi, Matahari kita) akan membuat dunia lebih hangat. Untuk alasan ini, Dr. Deitrick dan rekan-rekannya terkejut ketika mereka menemukan, melalui pemodelan superkomputer mereka, bahwa sebaliknya tampaknya benar-benar terjadi.

"Kami menemukan bahwa planet di zona layak huni bisa tiba-tiba memasuki 'bola salju' menyatakan jika variabilitas eksentrisitas atau semi-utama – perubahan jarak antara planet dan bintang di atas orbit – besar atau jika kemiringan planet meningkat di luar 35 derajat, "Dr. Deitrick menjelaskan dalam 14 Mei 2018 Siaran pers Universitas Washington.

Penelitian baru ini penting karena membantu para astronom dalam memilah skenario konflik yang diusulkan di masa lalu. Ini juga memanfaatkan metode canggih pertumbuhan lapisan es dan mundur dalam pemodelan planet. Ini memberikan peningkatan yang signifikan atas beberapa studi sebelumnya, co-author Dr. Rory Barnes berkomentar yang sama Siaran pers Universitas Washington.

"Sementara penyelidikan sebelumnya menemukan bahwa variasi obliquity dan obliquity tinggi cenderung menghangatkan planet, menggunakan pendekatan baru ini, tim menemukan bahwa variasi arah miring yang besar lebih mungkin untuk membekukan permukaan planet. Hanya sebagian kecil dari waktu dapat siklus obliquity meningkatkan planet layak huni. suhu, "Dr. Barnes terus menjelaskan.

Dr. Barnes menambahkan bahwa Dr. Deitrick "pada dasarnya menunjukkan bahwa zaman es di planet ekstrasurya dapat jauh lebih parah daripada di Bumi, bahwa dinamika orbital dapat menjadi pendorong utama kelayakan dan bahwa zona layak huni tidak cukup untuk mengkarakterisasi kelayakan planet. "Dia terus mencatat bahwa penelitian baru ini juga menunjukkan" bahwa Bumi mungkin planet yang relatif tenang, berdasarkan iklim. "

Bentuk pemodelan baru ini juga dapat berfungsi membantu astronom untuk memutuskan planet mana, yang melingkari bintang di luar Matahari kita, adalah target terbaik untuk pengamatan – layak mengambil waktu teleskop berharga. "Jika kita memiliki planet yang kelihatannya seperti Bumi, misalnya, tetapi pemodelan menunjukkan bahwa orbit dan kemiringannya berosilasi seperti orang gila, planet lain mungkin lebih baik untuk ditindaklanjuti" dengan teleskop masa depan, Dr. Deitrick menjelaskan dalam 14 Mei 2018 Siaran pers Universitas Washington.

Dr. Deitrick menambahkan bahwa nilai utama dari penelitian ini adalah bahwa "Kita seharusnya tidak mengabaikan dinamika orbital dalam studi kelayakan."

Penulis lain dari penelitian ini adalah Dr. Benjamin Charnay (LESIA Observatoire de Paris) dan Dr. John Armstrong (Weber State University).

[ad_2]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *