NASAのケプラー宇宙船は、ほぼ4年間、銀河の隅々を調査し、宇宙を駆け巡りました。 150,000を超える星を監視し、他の太陽系に属している地球サイズの惑星を探しました。ミッションは失望しませんでした。ケプラーは超地球として知られている惑星のタイプの無数の例を見つけました。
これらの遠方の惑星は、故郷を思い出させるかもしれません-それらは岩が多く、ガスの巨人よりも小さく、星の近くに位置し、比較的薄い雰囲気を誇っています。しかし、それらは青い大理石よりもはるかに大きいです。これらの超地球は、私たちの地球よりも質量が2倍から10倍大きい警笛です。
そこには非常に多くの超地球があるので、それは疑問を投げかけます:それが現在のサイズの2倍または10倍さえあれば、私たちの惑星に何が起こるでしょうか?
地球と私たちの太陽系の他の内部惑星がその方向に向かっていた可能性があると、カリフォルニア大学サンタクルーズ校で惑星形成を研究している博士候補のミッキーローゼンタールは、Live Scienceに語った。一つの理論は、巨大惑星ジュピターが非常に大きくなり、それが内部惑星をより大きくするために必要な宇宙のビルディングブロックへのアクセスを断ち切った-効果的にそれらを飢えさせた、とローゼンタールは言った。
地球が現在のサイズである理由に関係なく、もしそれが超であるならば、地球に何が起こるかを真に知る方法はありません。しかし、科学者たちは、遠方のいとこについて学んだことを基にいくつかのアイデアを持っています。
手始めに、あなたは短くなります-あなた、エベレスト、カリフォルニアのセコイア国立公園のすべての木-惑星のサイズを大きくし、他のすべてのものを同一に保つと、重力も大きくなります。地球のサイズが2倍の場合、惑星の密度と半径が増加するにつれて重力が増加するため、重くなるでしょう。重力による引っ張りに抵抗するには、より多くのエネルギーが必要となるため、現在の構造は、現在の構造ほど高くはありません。
ワシントン大学で惑星の居住性を研究している理論家であるロリーバーンズは、より大きな惑星とより強い重力場により、地球はより多くの衝突を経験するだろうとLive Scienceに語った。超惑星として、地球のより大きい引力はより多くのそしてより大きな小惑星を効果的に引き付けるであろう、それで「アルマゲドンタイプ」衝突は彼らが今よりももっと関心事になるだろうとバーンズは言った。
仮説上の超地球がさらに大きく、たとえば現在の質量の10倍である場合、劇的な変化が地球の内部で起こり始める可能性があります。鉄芯と液体マントルも10倍大きくなり、大きな質量に作用する重力が大きくなると、地球表面下の圧力が増加します。この高圧は鉄芯を凝固させる可能性があるとバーンズ氏は語った。
現在のところ、部分的に液体のコアの対流が地球の磁場を生成しています。しかし、コアが固化すると、電流が止まり、磁場が弱まるかなくなるか、とバーンズ氏は言う。バーンズ氏によると、私たちの磁場が衰退または消失した場合、地球上の生命にとって非常に悪いものになるとのことです。
私たちの磁場は「惑星の生命を宇宙の汚いものから守ります」とバーンズは指摘しました。それがなければ、太陽嵐とも呼ばれる、宇宙を飛ぶ荷電粒子が地球に激突する可能性があります。そして、これらの小さな粒子は、DNAの破壊や癌のリスクの増加など、あらゆる種類の問題を引き起こす可能性があると彼は言った。
バーンズはまた、より大きな内部が超地球を現在よりも火山活動的にする可能性があると指摘した。惑星の半径が大きくなると、内部にエネルギーが多くなり、そのエネルギーが逃げる場所が少なくなります。彼が言ったより多くの火山噴火は驚くに値しないでしょう。プレートテクトニクスも、スーパーアースでは異なります。しかし、正確な影響はまだ未解決の問題です。マントルが大きくなると熱くなり、プレートをより強く押す激しい対流が発生する可能性があります。対照的に、高圧下では、地殻が完全に融合し、プレートテクトニクスがまったく存在しない可能性があります。
科学者がこれまでに発見した超大地に基づいて、それが超大地であった場合、地球が居住可能であるとさえ確信することはできません。ケプラー宇宙望遠鏡は星に近い惑星を検出するのに最適でした-地球が太陽にはるかに近い。科学で知られているほとんどの超地球は、水星が私たちの太陽の近くにいるのと同じくらい星に近いです。
地球を比較できるようにするには、軌道が約100日である必要があると、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の天体物理学の准教授であるHilke Schlichting氏は述べています。シュリヒティング氏によると、その軌道は、太陽よりも小さな星を持つシステムでは居住可能かもしれないが、地球が太陽に近い場合、地球上のすべての水が蒸発するという。
言い換えれば、地球は居住可能ゾーンの外にあり、本質的に蒸気惑星になる、と彼女は言った。
驚くべきことに、これまでに発見された超地球の多くは、水の世界全体のように水に富んでいるようだと、サイモン財団のニューヨーク市にある計算天体物理学センターのフラットアイアン研究員であるロドリゴルガーはインタビューで語った。これらの惑星が大きな氷片から形成され、その後それらの星の近くに移動した可能性があり、それにより彼らの氷が溶け始めたと彼は言った。
ただし、これらの惑星は、その深海が固体の氷層に急落するため、居住可能ではない可能性があります。この氷は、低温ではなく、水分子を固体状態にする超深海の強い圧力によって形成されます。この氷層は、大気と惑星の内部の間の相互作用を遮断します。つまり、炭素循環(炭素が大気、海洋、地殻を循環するプロセス)や鉱物交換(相互作用によって地球の長期温度を調節するプロセス)はありません。ルガーによると、大気とマントルの間)。それは居住性を促進しません-私たちが知っているように、少なくとも人生の間。
実際には、科学者は超大地について、答えよりも多くの疑問を持っています。そして、私たちは私たち自身の内部の物理学を完全に理解しているわけではなく、はるかに多くの太陽系の惑星の物理学を理解していません。地球が超大型であるか、太陽に近いとどうなるかわかりません。しかし、これまでのところ、私たちはそれらのいずれかである惑星に住んでいないことは非常に幸運なようです。
編集者のメモ:このストーリーは、地球がその質量の2倍の場合、重力は2倍ではなく増加することに注意して更新されました。また、超地球は私たちの惑星の質量の2倍から10倍の間の惑星であることを明確にするために。