Første vind- og temperaturkort over Exo-Jorden

For blot et par uger siden annoncerede Steven Vogt ved University of California, Santa Cruz og et par venner opdagelsen af ​​en planet i den beboelige zone omkring Gliese 581, en rød dværgstjerne omkring 20 lysår herfra i stjernebilledet Vægten . Det er næsten ved siden af ​​– Gliese 581 er vores 87. nærmeste nabo.

Denne planet, Gliese 581g, er omkring tre gange jordens masse og kredser om sin stjerne hver 37. dag i en afstand af omkring 15 millioner kilometer. Det kan være tættere på, end Merkur er på vores sol, men fordi Gliese er en dværgstjerne, placerer det den i midten af ​​det område, hvor vandet burde være flydende - den såkaldte beboelige zone.

Så et spørgsmål opstår naturligvis: hvordan er det på Gliese 581g? I dag giver Vogt og hans makker Kevin Heng ved The Swiss Federal Institute of Technology Zürich svaret ved at simulere atmosfæren ved hjælp af nøjagtig den samme hav- og atmosfæriske modelleringspakke, som mange grupper bruger til at simulere Earth 1.0's klima

Vogt og Heng gør det klart, at der er strenge grænser for, hvilken type model du kan bygge, da vi ved så lidt om Gliese 581g. Vi er primært interesserede i de langsigtede, kvasistabile, storstilede cirkulationsmønstre – klimaet – i modsætning til de kortsigtede tidsmæssige variationer (vejret), siger de.

Så hvad kan du sige om denne exo-jord, der begrænser modellen? For det første er den næsten helt sikkert tidevandslåst, ligesom vores måne. Planetdannelsesmodeller tyder på, at planeter på størrelse med Jorden, der danner tæt på stjerner, der er meget mindre end vores, næsten helt sikkert bliver tidevandslåste med en milliard års dannelse eller deromkring.

Det betyder, at planeten roterer én gang, hver gang den kredser om sin sol, hvilket sikrer, at den samme halvdel altid vender mod solen. Det er klart, at det vil have en betydelig indvirkning på enhver planets klima.

Modellen tager også hensyn til faktorer som planetens geometri (sfærisk!) og virkningerne af stjernebestråling. Vogt og Heng antager et overfladetryk på 1 bar og antager, at forskellige andre faktorer, der skal tilsluttes modellen, er, som de er på Jorden.

Men Vogt og Heng har valgt ikke at tage hensyn til faktorer som strålingsoverførsel og atmosfærisk kemi. Det ville være rent gætværk, indtil mere er kendt om denne krop.

Slutresultatet er, at modellen effektivt viser, hvad der ville ske, hvis Jorden blev skaleret op til Gliese 581gs størrelse og tidevandslåst.

Selv med sådan en simpel model producerer Vogt og Heng et par interessante kort. Zonevindmønstrene er vist ovenfor og temperaturen nedenfor.

Selvfølgelig er der en lille flue i denne exoplanet-salve. For et par uger siden meddelte andre astronomer, at de havde genundersøgt observationerne fra Gliese 581 og fandt intet tegn på Vogts exo-Jord. Måske er det hele en artefakt i dataene.

Hvorom alting er, giver kortene et interessant indblik i den slags videnskab, der kan og vil blive gjort, når opdagelsen af ​​en exo-Jord endeligt bekræftes (hvilket burde være omkring maj næste år, hvis den nuværende trend er noget at gå på af, som vi diskuterede her .)

Som Vogt og Heng udtrykte det: Uafhængigt af om eksistensen af ​​Gliese 581g er bekræftet, forudser vores undersøgelse brugen af ​​meteorologiske løsere til at kvantificere den atmosfæriske cirkulation på potentielt beboelige, jord-størrelse exoplaneter.

Så tænk på dette som en slags tørløb.

Ref: arxiv.org/abs/1010.4719 : Gliese 581g som en opskaleret version af jorden: atmosfæriske cirkulationssimuleringer

skjule