Moderate Zone: Definition und Eigenschaften
Das Goldlöckchen-Gebiet hat seinen Namen von dem Märchen „Goldlöckchen und die drei Bären“. Goldilocks ist ein wählerisches kleines Mädchen, dessen Porridge genau richtig sein sollte – weder zu heiß noch zu kalt. Genauso verhält es sich mit dem Leben selbst – oder zumindest mit dem Leben auf Wasserbasis, das wir auf der Erde kennen.
Der Planet muss „genau richtig“ sein oder Leben unterstützen können, er darf nicht so kalt sein, dass es nur Wasser wie gefrorenes Eis gibt, und er darf nicht so heiß sein, dass das Wasser nur kocht. Es wird angenommen, dass nur Planeten innerhalb eines bestimmten Bereichs von Umlaufbahnen, der als „Goldlöckchenzone“ bezeichnet wird – oder offiziell als „bewohnbare Zone“ bekannt ist – in der Lage sind, Leben zu unterstützen.
Definition der bewohnbaren Fläche
Wenn ein Planet zu nahe um seinen Mutterstern kreist, ist er zu heiß, als dass flüssiges Wasser existieren könnte, und wenn er zu weit entfernt ist, ist er zu kalt. Die tatsächlichen Entfernungen, die die bewohnbare Zone definieren, unterscheiden sich jedoch zwischen den Sternen.
unsere Gegend Die Sonne Es ist ein Gelber Zwerg vom Typ G, und seine bewohnbare Zone liegt zweifellos, weil die Erde diese Region besetzt und etwa 150 Millionen Kilometer vom Stern entfernt umkreist.
Aber für Rote Zwerge vom Typ M, die kleiner und kühler als die Sonne sind, liegt die bewohnbare Zone in der Nähe des Sterns. Für einen größeren und heißeren Typ-A-Stern wie Sirius ist die Goldilocks-Region laut Angaben weit entfernt NASA.
Für Astrobiologen, die nach Leben auf anderen Planeten suchen, ist die Anwesenheit in der bewohnbaren Zone nur einer der Faktoren, die sie berücksichtigen müssen. Nehmen Sie zum Beispiel unseren Mond. Es befindet sich offensichtlich in der Gegend von Goldilocks, weil es sehr nahe daran liegt ein LandAn seiner Oberfläche befindet sich jedoch kein flüssiges Wasser.
Das liegt daran, dass laut Space.com auch der atmosphärische Druck und die Zusammensetzung berücksichtigt werden müssen. Das macht der Monddas keine nennenswerte Atmosphäre hat, ist nicht in der Lage, das Leben von sich aus zu tragen.
Es ist auch wichtig, nicht zu viel in das Wort „bewohnbar“ zu interpretieren. Auch wenn die Bedingungen auf einem Planeten perfekt für das Vorhandensein von flüssigem Wasser geeignet sind, bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass er bewohnt ist. Wissenschaftler haben noch keine Datei gefunden Die Ursprünge des Lebens auf der Erdealso wissen wir nicht, welche anderen Mikrokomponenten außer Wasser und Luft notwendig sind.
unsere Gegend Sonnensystem Es ist das am besten untersuchte aller Planetensysteme. Theoretiker haben herausgefunden, wo die Goldilocks-Region liegen sollte, indem sie die Oberflächentemperatur des Planeten basierend auf der Menge der Sonneneinstrahlung geschätzt haben.
Bisher stimmen die Ergebnisse mit dem überein, was wir aus den Beobachtungen wissen. Die Erde – ein sehr wasserreicher Planet voller Leben – liegt bequem innerhalb der bewohnbaren Zone. Mars, das früher viel Wasser hatte, heute aber zu einer kargen Wüste geworden ist, liegt direkt am äußersten Rand. am inneren Rand Venus – Ein kochend heißer Planet, dank seiner Nähe zur Sonne und seiner dichten Atmosphäre, entsprechend NASA.
Die äußeren Planeten in der gemäßigten Zone
neue Entdeckung äußeren Planeten Das Umkreisen entfernter Sterne ist fast alltäglich geworden. Aber es ist immer spannend, jemanden im Goldilocks-Bereich eines Elternstars zu finden.
Es geschah 2016 im Fall von Proxima B, das den nächsten Nachbarn der Sonne im Weltraum umkreist – den Roten Zwerg Proxima Centauri, etwas mehr als 4 Lichtjahre entfernt. Das ist so klein und schwach, dass seine bewohnbare Zone sehr nahe liegt, aber Proxima B – die den Stern einmal alle 11 Tage umkreist – befindet sich laut Angaben sicher darin Europäische Südsternwarte (ESO).
Ein weiterer viel untersuchter Roter Zwerg ist Trappist-1. Etwa 40 Lichtjahre entfernt, ist er weiter von Proxima entfernt, aber kosmologisch gesehen immer noch ein enger Nachbar. Trappist-1 ist bemerkenswert, weil er sieben bekannte Gesteinsplaneten hat, von denen drei laut NASA in der Goldilocks-Region des Sterns liegen.
Es ist möglich, dass auf allen sieben Planeten Wasser vorhanden ist, allerdings nur auf den drei Planeten innerhalb der habitablen Zone in flüssigem Zustand. Es wird die Form von Wasserdampf in der Atmosphäre auf den Planeten annehmen, die dem Stern am nächsten sind, oder Eis auf den am weitesten entfernten. Astronomen sind verständlicherweise daran interessiert, mehr über das Trappist-1-System zu erfahren, eines der geplanten Ziele dafür James-Webb-Weltraumteleskop.
Ultimativ konstruiertes Sonnensystem
Wenn sich ein Sonnensystem bildet, gibt es keinen Grund dafür, dass sich die Planeten vorzugsweise in der bewohnbaren Zone befinden, und das TRAPPIST-1-System hat dort ungewöhnlicherweise bis zu drei Planeten.
Aber gibt es aus theoretischer Sicht eine Obergrenze für die Anzahl der Planeten, die in die Goldilocks-Region komprimiert werden können? Diese Frage stellt der Astrophysiker Sean Raymond in seinem Blog planetplanet.net .
Es stellt sich heraus, dass es tatsächlich eine theoretische Grenze gibt, ab der das System instabil wird, weil die Planeten so nah beieinander liegen. Raymond entwickelte ein, wie er es nannte, „endgültig entworfenes Sonnensystem“ mit insgesamt 412 Planeten in der bewohnbaren Zone, die um acht konzentrische Umlaufbahnen angeordnet sind, die sich abwechselnd vorwärts und rückwärts drehen.
Theoretische Solarsysteme bauen
Hier spricht Sean Raymond, Schöpfer des „Ultimate Geometric Solar System“, über seine Arbeit.
Wie kamen Sie dazu, eine so seltsame Anordnung von Planeten zu erschaffen?
„Meine tägliche Aufgabe ist es zu verstehen, wie sich Planetensysteme bilden, was das Sonnensystem von den Exoplanetensystemen unterscheidet, die wir entdeckt haben, und welche Arten von stabilen und instabilen Orbitalformationen vorhanden sind. Ich wollte herausfinden, welche Art von Orbitarchitektur maximieren würde die Anzahl der Planeten in der habitablen Zone — stabil bleiben, aber ohne mir Gedanken darüber machen zu müssen, wie das System entstanden ist. Glücklicherweise kann ich mehrere aktuelle Forschungsarbeiten von Wissenschaftlern als Inspiration nutzen. Ich habe auch die verrücktesten Systeme mithilfe von Computersimulationen getestet, um alles sicherzustellen zusammengehalten.“
Warum nennen Sie es das ultimative „technisierte“ Sonnensystem?
„Ursprünglich habe ich zwei Systeme gebaut, die jeweils etwa 30 Planeten in der habitablen Zone enthalten. Diese Systeme könnten sich vernünftigerweise in der Natur bilden, wenn die richtige Abfolge von Ereignissen eintritt (z. B. sechsmal mit zwei Würfeln zehnmal hintereinander würfeln). Aber Ich weiß nicht. Ich kann mir vorstellen, wie sich das Ultimativ konstruierte Sonnensystem auf natürliche Weise gebildet hätte. Ein System mit gleich beabstandeten Planeten, die entlang von Ringen verteilt sind, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen, ist meines Wissens unmöglich. Wenn also ein solches System existierte, Ich würde argumentieren, dass es gebaut worden sein muss, vermutlich absichtlich von den Ingenieuren einer hochentwickelten Zivilisation.“
Wenn ein solches System tatsächlich existiert, wie können wir es von der Erde aus erkennen?
„Es wäre sehr schwierig zu erkennen, weil die Signale, die wir messen, um auf das Vorhandensein von Exoplaneten zu schließen – normalerweise Radialgeschwindigkeits- oder Transitsignale – am Ende so verwirrend sein könnten, dass sie mit Rauschen im Zustand des Systems verwechselt werden könnten.“
Zusätzliche Ressourcen
Weitere Informationen zum Gebiet Goldilocks finden Sie unter „Zone Goldlöckchen: Bedingungen für außerirdisches Leben (Suche nach anderen Planeten)„Laura no Bella und das Video Auf der von der Europäischen Weltraumorganisation erstellten bewohnbaren Zone.
Index
- Michelle JohnsonBewohnbare Bereiche für verschiedene SterneNASA, Dezember 2009.
- Paul Sutter“,Wir verstehen die bewohnbaren Zonen fremder Planeten nicht wirklichspace.com, Februar 2021.
- Sean RaymondDas ultimative geometrische Sonnensystemplanetplanet.net, Zugriff im April 2022.
- NASAWas ist ein bewohnbares Gebiet?2021
- Sarah Rigby“Was bedeutet es, wenn ein Exoplanet „bewohnbar“ ist?Wissenschaftsfokus, 2020
- ESO“,Finden Sie einen Planeten in der bewohnbaren Zone um den nächsten Stern“, August 2016
- NASAGrößte Gruppe erdgroßer Planeten der bewohnbaren Zone, die im Orbit von TRAPPIST-1 gefunden wurden“, abgerufen im April 2022.
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