遠く離れた星を周回する居住可能な惑星を想像してみてください。あなたはおそらく地球のバリエーションを描いているでしょう。もう少し曇っているか、海に覆われているのかもしれません。山が少し高いのかもしれません。たぶん、木々は緑ではなく赤です。薄着の原住民がいるかもしれません…OK、そこでやめましょう。
そのイメージは完全に的外れかもしれません。現在、他の星の周りで発見されている、生命を宿す可能性のある最初の世界 (たとえば、こちらを参照) は、おそらく地球とは大きく異なっていると考えるのには十分な理由があります。むしろ、これらの惑星は、主星に永遠に注視されている巨大な眼球のように見える可能性が高くなります (これは、自分の眼球で行うことをお勧めしません)。
一歩後退しましょう。最も見つけやすい惑星は、星の近くを周回する惑星です。地球と同じ温度で居住可能な惑星を見つけるためのスイートスポットは、太陽よりもはるかに暗い星の周りの地球よりもはるかに小さい軌道にあります.しかし、より小さな軌道を持つことの結果があります。星に近い惑星は、地球が月から感じる潮のように、その星から強い潮を感じますが、はるかに強いです。強い潮汐は、惑星の自転の仕方を変えます。潮汐が惑星の傾斜を動かす つまり、惑星の赤道がその軌道と完全に一致しています。また、惑星は「潮汐ロック」されます。常に恒星に対して同じ面を示します。次のようになります:
このような惑星の表面に立っていると、太陽は空の 1 つの場所に固定されたままになります。恒星に面している半球は常に明るい状態にあり、遠い半球は常に暗い状態にあります。その間には永遠の夕日の輪があり、おそらく宇宙で最もロマンチックな場所です。惑星の最も熱い部分は、星が真上にある場所です (天文学的に言えば「亜星点」)。地球の最も暑い部分は、時間と季節に応じて、熱帯地方全体に広がっています。しかし、潮汐固定された惑星では、太陽は空の同じ場所にとどまり、ホットスポットは決して移動しません.これにより、惑星の表面全体に目に見える違いが生じます。比較的小さなホット スポットは、眼球惑星の「瞳孔」です。
眼球惑星は、条件に応じてさまざまな種類があります。 「ホットアイボール」惑星と「アイスアイボール」惑星の2つの例を見ていきます。ホットアイボール惑星は、地球よりも全体的に高温になる軌道上で、その星の近くに位置しています。昼は灼熱、夜は極寒。惑星の水は、昼側で沸騰し、夜側で凍ります。しかし、風は水蒸気を昼側から夜側に運んで凍らせます。これにより、コールド トラップが発生する可能性があります :惑星の水はすべて、常夜側の巨大な氷の層に閉じ込めることができます。乾いた昼側、氷に覆われた夜側。
しかし、話はそれだけではありません。氷の層が十分に厚くなると、その下の層が圧力から溶けます。これにより、氷河が地球上で行うように、氷が丘を下って流れます。そのため、ホットアイボール惑星の厚い夜側の氷冠が広がり、ゆっくりと昼側に向かって流れています。ライトに流れ込む水の滴が再び蒸発する可能性があります。私たちのモデルは、夜側の特定の地域に雲が積み重なる特徴的な風のパターンがあることを予測しています (詳細はこちら)。惑星の不均一な外観は、実際には眼球のように見えることがあります。夜側から流れ、最終的に昼側で蒸発する川は、静脈のように見えることさえあります.
熱い眼球の惑星のどこに住むことができますか?これは古典的なゴルディロックスの物語です。日側は焙煎して乾燥。夜側は極寒で凍っています。その間、ちょうどいいです！スイート スポット (「リング オブ ライフ」と呼びましょう) は ターミネーター にあります。 、昼と夜の境目。リング オブ ライフの片側は砂漠、反対側は氷に囲まれています。夜側から昼側へ絶え間なく水が流れており、一連の川がすべて同じ方向に流れています。太陽は地平線のすぐ空に固定されており、その領域は常に光の中にあります。条件は、生命の輪全体でほとんど同じです。植生が川に沿って昼側に移動し、乾くまでその途中にさまざまな生態系が点在していると想像できます。氷に覆われた大陸は重くのしかかるため、氷床の端に山がある可能性があります。
氷の眼球も星に潮汐固定されていますが、その軌道は熱い眼球の惑星の軌道よりも大きく、熱が不足しています。氷の眼球惑星が持っているのは豊富な水です。夜側は氷で覆われており、水が液体のままでいるのに十分な星の加熱があります。本質的に、地球規模の氷の風景の真ん中に大きな池があります。表面の氷の下では、海が地球全体を覆っています。木星の衛星エウロパに似ていますが、氷に大きな穴があります。
氷の眼球惑星のどこに住みたいですか?水中生物は海面下の海全体に存在する可能性がありますが、液体の水に依存する表面生物は池の近くにとどまる必要があります。しかし、亜星点近くの条件は極端である:不毛の氷の風景の真ん中での強い星の放射.住むのに最適な場所はおそらく池の氷の岸辺であり、水陸両用であることは間違いなく有利です (進化、誰か?)。
しかし、氷の眼球惑星に住むことには固有の危険があります。なんらかの理由で池が凍ってしまった場合、おそらく再び溶けることはありません。液体の水は暗いため、当たる太陽光の大部分を吸収します。しかし、固い氷は非常に反射します。そのため、惑星の海が凍ると、星から吸収されるエネルギーの量も減少し、惑星はさらに寒くなります。このフィードバックは、氷の眼球を完全に氷で覆われた状態に押し込み、そこから回復することはありません.
ホットアイボールとアイシーアイボールの惑星は極端なケースですが、星に潮汐固定されている惑星は、昼側と夜側で非常に異なって見える可能性があります.違いは、特定の領域に集まった雲、昼側での優先的な氷の融解、夜側での氷の凍結、またはその他の考えられるさまざまな原因から生じる可能性があります。銀河には野生種の眼球惑星が散らばっているかもしれません!他の惑星での生命の探索は、ほぼ確実にこれらの世界から始まります。
ショーン・レイモンドは、惑星系の形成と進化を研究している天文学者です。また、planetplanet.net でブログを書いています。
見る:どの太陽系外惑星に行きますか?
この古典的な Facts So Romantic の投稿は、もともと 2015 年 2 月に公開されたものです。
