太陽系外惑星の居住可能性に関する多くの見出しと議論は、それらの星への接近と水の存在に焦点を当てています。それらは深刻な制限要因なので、それは理にかなっています。しかし、それらの惑星の特性は、実際に居住可能/居住可能でない議論の出発点にすぎません。惑星の内部で何が起こるかも重要です。
地球を生命維持に役立つ惑星にする要因はほとんど当惑しています。大気、水、星への近さ。星の種類とその安定性、惑星の軌道安定性、銀河内での位置。それらはよく議論されるもののほんの一部です。その他、月のサイズなどのより難解な要因も重要な役割を果たす可能性があります。
「居住性の中心は惑星の内部にあります。」
「惑星を居住可能にするもの」から
しかし、太陽の死の光線から私たちを保護する磁気圏を作り出すことによって、地球の居住性において包括的な役割を果たしているのは、地球の溶融コアでもあります。そして、居住性を可能にする地球のコアのその側面に精通しているかもしれませんが、その内部構成は他の方法で貢献しています。
カーネギーインスティテュートの研究チームは、居住性の決定に関して研究者に範囲を広げるよう求める科学者向けの書簡を書きました。彼らの書簡の本質は、居住可能性が1つの科学分野で決定するには複雑すぎるため、どの太陽系外惑星が居住可能であるかを決定するより実用的な方法を得るには、全体的または高度に統合されたアプローチが必要であることです。
そして、それは魅力的な読み物です。
「人類は、太陽系外惑星の質量の100万分の1しか含まないガス状のエンベロープに関する情報のライブラリを構築します。」
「惑星を居住可能にするもの」から
私たちの観察力が高まるにつれ、科学者たちは、居住性を決定するための私たちの方法論も成長する必要があると主張します。
現在、科学者は太陽系外惑星を検出し、その星への接近を決定し、その質量と密度を制約し、そこからの潜在的な居住性について確率論的推測を行うことができます。これの焦点は、特定の惑星の大気がどのようなものである可能性が高いかを試して確認することです。しかし、その雰囲気が適切になったとしても、実際にはタマネギの最初の層だけをはがしました。彼らの手紙で言うように、「人類は、100万分の1の太陽系外惑星の質量を構成するガス状のエンベロープに関する情報のライブラリを構築します。」
しかし、それから何ですか？残りの惑星の質量はどうですか？それは居住性を決定しますか？
科学者のチームは、アナトシャハール、ピータードリスコール、アリシアウェインバーガー、ジョージコーディです。彼らの手紙で、彼らは地球の内部がその居住性を決定する多くの方法について話します。
チームは、私たちの惑星狩猟の観点から、すべては大気から始まることを認めています。酸素の存在や化学組成のバランスが崩れているなど、大気からの刺激的な信号は、生命と居住可能性の兆候である可能性があります。しかし、彼らは決定的なものにはほど遠い。
雰囲気は複雑でダイナミックなものです。それらは、地球内部の化学物質の発生源から、内部が化学物質のシンクとして機能する能力まで、あらゆる種類の入力の影響を受けます。それらは常に流動的であり、生命が繁栄するためには長期間にわたるある種の安定性が必要です。
誰もが地球の水循環に精通していますが、他の循環も働いています。火山が噴火し、マグマが通気孔から地表に到達すると、化学物質が放出され、その後地殻にリサイクルされます。特定の化学物質が蓄積することが許可されている場合、それらは生命の見通しを厳しく制限します。論文では、著者らは炭素の例を使用しているが、これは大気プロセスが大気から取り除き、海底に降り注ぐことができる。そこでは、それらは構造プレート間の沈み込み帯で内部にリサイクルされます。
彼らが主張しているのは、惑星の内部プロセスが何であるかを知らなければ、大気を実際に判断することはできないということです。
しかし、居住性に影響を与えるのは、内部のプロセスだけではありません。構成でもあります。
惑星の基本的な構成要素は一貫しており、酸素、シリコン、鉄が含まれています。しかし、これらの構成要素の量と比率は大きく異なります。これは、惑星が形成された原始惑星系円盤の条件によって決まります。著者が書簡で明らかにしているように、これらの元素の量と惑星形成中にそれらがどのように処理されるかは、大幅に異なる可能性があります。
原始惑星系円盤の状態により、惑星におけるそれらの最終的な組成も変化する可能性があります。たとえば、太陽系の初期の巨大惑星の形成は、後に形成される惑星の構成に影響を与える可能性があります。
この多様性のすべてが、居住性を決定することになると困惑する変数のセットを作成します。
「これらのプロセスを首尾一貫して調査するために必要な研究は、科学者が単一の分野で孤立して行うことはできません。」
「惑星を居住可能にするもの」から
著者が主張するのは、居住性を検索する新しい方法です。彼らはそれを行うためのより学際的な方法を提案しています。彼らが書簡で述べているように、「これらのプロセスを首尾一貫して調査するために必要な研究は、科学者が単独で単一の分野で行うことはできません。」
彼らは鉱物物理学のようなものに焦点を当てた実験的研究、および恒星円盤と惑星円盤の組成のより多くの観察研究を提案しています。この新しい知識は、居住性を理解するためのより良いモデルを構築するために使用されます。これは、液体水、大気組成、星への近さ、および居住性を決定するために使用する他の要因への依存よりもさらに進んだものです。
それでは、科学者は居住性を判断しようとするときに惑星の内部に十分な重みを与えていませんか？答えは…たぶん。
たぶん、私たちは、太陽系外惑星を分類するより段階的なシステムが必要です。レベル1の居住性は、居住性の最も基本的な要件を示します。適切な星、おそらく液体の水への近接性など。そこから、より厳しい条件に従ってさまざまなレベルを成文化することができます。
ラマー他al。 2009年の論文「惑星を住みやすいものにするもの」でこのようなものを提案しました。しかし、4レベルの分類システムでは、太陽系外惑星の内部についてはあまり深く掘り下げていませんでした。 「居住可能な惑星の確率について」と呼ばれる2012年の論文で、Francois ForgetはLammer et。惑星が居住可能になる前に存在しなければならない地球物理学的プロセスをさらに深く掘り下げる前のal。の分類システム。
この手紙は、科学界にさらに前進することを求めています。
大気だけでなく、円盤の構成や条件に基づいた、太陽系外惑星内部の実用的でより詳細なモデルがおそらく必要です。近い将来、より強力な望遠鏡が私たちが太陽系外惑星についてさらに学ぶのに役立ち、おそらくそれらのいくつかの実際の画像を提供することさえできるでしょう。
しかし、この手紙の裏側にいるチームが正しければ、居住性を判断するには不十分です。タマネギのより多くの層を剥がす必要があり、そのためには、より洗練されたタイプのモデルが必要になる場合があります。
