תהיתי .. האם יש איזשהו כוכב לכת אקסופלי למגורים סביב טאו סטי?
גרסת TLDR: ככל הנראה לא, וטענות על יכולת המגורים של כוכבי הלכת במערכת זו הן על אדמה מטלטלת.
הגרסה הארוכה הבאה.
אז נכון ל- Feng et al. (2017), ישנם ארבעה מועמדים לפלנטה סביב טאו צ'טי:
שים לב שהכינויים Tau Ceti b , c ו- d מתייחסים למועמדים לפלנטה שכבר לא חושבים שהם קיימים. פסי השגיאה מתייחסים לאחוזים של 1% ו -99%. $ M_ \ oplus $ הוא המסה של כדור הארץ.
The Feng et al. (2017) נייר מציין גם שהמערכת ארוזה באופן דינמי, מה שלא מבשר טוב יותר עבור הסיכויים לכוכבי לכת נוספים בין המועמדים הידועים לכוכב הלכת (שימו לב כי איורם 17 מראה את האזורים שבהם כוכבי הלכת יפריעו ל זה לזה , לא אזורי היציבות של כוכב לכת נוסף).
מסקנת העיתון מעניקה את הבהירות של טאו צ'טי פי 0.52 לשמש ואת הטמפרטורה האפקטיבית כ- 5344 ק. באמצעות ערכים אלה ניתן לחשב את מגבלות האזור למגורים מ- Kopparapu et al. (2013), המניחה כי תנאי המגורים נשמרים על ידי מחזור הפחמתי-סיליקט עם פחמן דו חמצני כגז החממה העיקרי (שאינו מעבה).
גבול החממה הלח הוא הגבול הפנימי השמרני ביותר, זה קורה כאשר אדי מים מספיקים נכנסים לאטמוספירה העליונה שאובדן מים מתחיל להתרחש מכוכב הלכת. במערכת השמש שלנו, כדור הארץ ממוקם קרוב לגבול זה בחלק הפנימי של האזור השמור ביותר למגורים.
מגבלת החממה הנמלטת מתרחשת כאשר המשוב החיובי מאדי המים גובר על המשוב השלילי המייצב מהסיליקט. - מחזור קרבונט, המניע אידוי נוסף של האוקיאנוסים וטמפרטורות גבוהות יותר. זה נחשב כי התרחש על ונוס, והשאיר את כדור הארץ במדינה בה הוא נמצא כיום.
מגבלת ונוס האחרונה מבוססת על האפשרות שנוגה עשויה לשמור על אוקיינוסים במשך כמה מיליארדי שנים. זה לא ידוע בוודאות מכיוון שהידע שלנו על התפתחותה של ונוס אינו שלם למדי והתנאים על פני כדור הארץ אינם נוחים להנעת שוטרים בחקירת הגיאולוגיה.
מכאן אנו רואים כי Tau Ceti e ממוקם קרוב לגבול הוונוס האחרון והוא קרוב יותר לכוכב מגבול החממה הבורח. זה מצביע על כך שכל אוקיאנוסים שהיו קיימים פעם היו ככל הנראה רותחים ומשאירים את כדור הארץ במצב דמוי ונוס.
כוכבי הלכת g ו- h קרובים מדי לכוכב.
מגבלת החממה המרבית היא המרחק הרחוק ביותר מהכוכב בו אווירת פחמן דו חמצני ללא ענן יכולה לתמוך בתנאים התואמים למים נוזליים. מעבר לכך, הפיזור המוגבר מוביל להגברת רפלקטיביות של כדור הארץ ו- CO 2 יתחיל להתעבות, יסלק אותו מהאטמוספרה ויוביל לקירור בורח. זהו גבול האזור החיצוני השמרני ביותר. שים לב שעד לנקודה זו, כוכב הלכת ידרוש כמה מוטות של CO 2 אשר יהפכו אותו לרעיל לבני אדם.
הגבול המוקדם של מאדים מבוסס על התצפית שמאדים הצליח לשמור על מים עיליים (למשל נהרות שונים ואוקיאנוס צפוני אפשרי) במערכת השמש המוקדמת כאשר השמש הייתה חלשה משמעותית ממה שהיא כיום. Tau Ceti f ממוקם ממש בגבול זה.
אף אחד מכוכבי הלכת אינו נופל באזור השמרני ביותר, ו- Tau Ceti e ו- f נמצאים באזור גבולות האומדנים האופטימיים ביותר לגבולות האזור המאוכלס. יש בכל זאת אפשרויות להרחבת האזור המיושב למגורים.
בגבול הפנימי ניתן היה למנוע אפקט חממה בורח בכוכבי לכת יבשים, שם פשוט אין מספיק מים להתאדות כדי להניע את המשוב החיובי, ראה Zsom et al. (2013). לא ברור לי שאפשר לתאר כוכב לכת כזה כמגורים, מכיוון שכוכבי לכת כאלה עשויים לחסר מערכות הידרותרמיות שיכולות לשמש כאתרים לאביוגנזה. האבולוציה הגיאולוגית שלהם עשויה להיות שונה מהותית מזו של כדור הארץ ללא מים כדי לשמן טקטוניקה של צלחות.
אפשרות נוספת היא על כוכבי לכת המסתובבים באטיות, כאשר שכבות ענן משמעותיות יכולות להצטבר בצד היום של כדור הארץ ולהגדיל את רפלקטיביות, כפי שצוין על ידי Yang et al. (2014). מצד שני, Scholz et al. (2018) ציינו כי נראה שיש קשר אוניברסלי לסיבוב המוני המשתרע מכוכבי לכת לגמדים חומים. זה צופה שככל הנראה כדור הארץ העל יסתובב מהר מדי מכדי שהמנגנון הזה יעבוד אלא אם כן הם הובלו על ידי גאות כוכבים או ירח גדול.
בגבול החיצוני, הוספת גזי חממה נוספים כגון מתאן עלולה פעלו להרחבת האזור החי למגורים, ראו למשל Ramirez & Kaltenegger (2018). זה הוצע כמנגנון להתרת מים עיליים במאדים, דבר המצביע על כך שגבול "מאדים הקדום" הוא נקודת נתונים שנצפתה באזור המתגורר במתאן. אפשרות נוספת היא שאווירת מימן צפופה יכולה לשמור על מים נוזליים, למשל. Pierrehumbert & Gaidos (2011) אף שללחץ של אטמוספירה כזו עשויות להיות השלכות על הגיאולוגיה של כדור הארץ ומכאן פוטנציאל לאביוגנזה.
כוכבי לכת אשר אקלים שלהם מתייצב על ידי משהו שאינו מחזור הפחמתי-סיליקט, או שיש להם קומפוזיציות אטמוספריות שונות באופן מהותי, יהיו בעלי גבולות אזוריים שונים למגורים (אם האוקיאנוסים התת-קרקעיים על עולמות קפואים ניתנים למגורים, יתכנו סיכויים מעניינים לכוכבי לכת ננסיים בחגורת הפסולת החיצונית), אך זה כבר נהיה מספיק ספקולטיבי, חוץ מזה יש התנגדות אפשרית נוספת לסביבתם של כוכבי הלכת האלה ...
מגבלה של שיטת המהירות הרדיאלית היא שניתן לגזור רק את המסה המינימלית. עם טאו צ'טי, יש לנו אמצעי אפשרי להעריך את ההמונים האמיתיים: הכוכב מוקף בדיסק פסולת (זה עשוי לספק מקור משפיע לכוכבי הלכת, כמה גרוע המצב תלוי בכמות החומר שמוטרד אליו המערכת הפנימית). באמצעות תצפיות של הרשל, Lawler et al. (2014) נותנים נטייה של 35 ± 10 מעלות. בהנחה שכוכבי הלכת נמצאים באותו מישור כמו הדיסק, ההמונים האמיתיים יהיו אפוא גדולים פי 1.74 מההמונים המינימליים.
על פי הנחה זו, ההמונים האמיתיים של כוכבי הלכת e ו- f שניהם מגיעים. כ 6.85 המוני כדור הארץ. אם ניקח את הגבול התחתון של 99% על פסי השגיאה המינימליים המוטיים ונטיית מסלול של 45 מעלות כאומדן נמוך, אלה יהיו 4.65 מסות כדור הארץ ל- e ו- 3.62 מסות כדור הארץ עבור F.
על פי רוג'רס (2014), המעבר בין כוכבי לכת סלעיים ודמויי נפטון הוא אי שם באזור רדיוס כדור הארץ של 1.4 עד 1.6. באמצעות מערכת היחסים של רדיוס המוני מאת Zeng et al. (2016) ושבריר המסה הליבה שלהם של 0.26 לכוכבי לכת יבשתיים טיפוסיים, מגבלות רדיוס אלה תואמות כוכבי לכת יבשתיים של בערך 3.3 עד 5.4 מסות כדור הארץ.
זה מצביע על כך שטאו טאי e ו סביר למדי להיות תת-נפטונות ולא כוכבי לכת סלעיים, אם כי האזהרות הן שבמקרה האופטימי הם יכולים להיות בעלי מסות מתחת למעבר הסלעי / נפטוני, וכי נראה שיש כמה מקרים של כוכבי לכת סלעיים מעל המעבר (רובם עשויים להיות ליבות אידוי של כוכבי לכת דמויי נפטון, אשר לא יחולו על טאו סטי e ו- f מכיוון שיש להם רמות נמוכות בהרבה של הקרנת כוכבים).
בהתחשב במצב הידע הנוכחי, טאו סטי לא נראה כמו סיכוי טוב לכוכבי לכת למגורים. Tau Ceti e ו- f הם שוליים למדי מבחינת מיקומם באזור המגורים, וההמונים שלהם מספיק גבוהים עד שיש סיכוי טוב שהם תת-נפטונים ולא כוכבי לכת סלעיים. האריזה הדינמית של המערכת גורמת לכך שלא סביר שיכול להיות כוכב לכת קטן וממוזג באזור המיושב בין כוכבי הלכת הידועים.