Hvordan nomadplaneter fungerer

Tænk på hver rumfilm, du har set, og navngiv den værste tænkelige måde, hvorpå en karakter er blevet dræbt (og prøv at glemme babyudlændingen, der dukker ud af fyrens bryst). Forstået? OKAY. Den næstværste måde at dø i rummet må helt sikkert flyde væk fra moderskibet-bare være alene derude, uden kontrol over retning eller skæbne (selvom det ville være en virkelig hurtig død).

Forestil dig nu, at der kan være millioner af planeter, der ikke er knyttet til moderskibet i virkeligheden. De kaldes nomadeplaneter (alias frit svævende , interstellar eller forældreløse planeter ), og astronomer og sci-fi-fans har overvejet deres eksistens i et stykke tid nu.

Eksisterende i underverdenen mellem solsystemer, disse planeter kan opstå efter at være blevet skubbet ud fra deres kredsløb, eller de kan dannes efter en interstellar sky kollapser. I begge tilfælde, de ender med at strejfe rundt i Mælkevejen. Kunne Jorden få støvlen, også? Kan en useriøs planet styrte ned gennem vores solsystem? Opdagelsen af ​​nomadeplaneter har tvunget os til at undersøge nogle helt grundlæggende begreber igen, lige fra hvordan planeter dannes til hvordan de holder deres steder i kredsløb.

På samme tid, disse vandrere har fået os til at indse, at vi ikke er så alene, som vi troede på planetniveau. Faktisk, vi har muligvis langt mere selskab, end der kun er leveret af eksoplaneter. Jep, nomadplaneter kan tælle i kvadrillionerne, ifølge et skøn fra Dr. Louis Strigari, en astrofysiker ved Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology.

Da dette er et så nyt koncept, det videnskabelige samfund arbejder stadig hårdt på at bekræfte eksistensen af ​​planeter, der ikke er bundet til en stjerne. I denne artikel, vi vil undersøge, hvordan nomadplaneter bliver til, hvordan de kan blive useriøse, hvor de er på vej hen, og endelig, hvis de kunne opretholde livet.

Der er meget, vi stadig ikke ved om nomadplaneter, men det er en del af det, der gør dem så spændende.

1. Først, de skræmmende ting om nomadplaneter
2. Hvor kommer nomadplaneter fra?
3. Hvordan kan forholdene være på en Nomad Planet?
4. Kan livet eksistere på nomadplaneter?

Først, de skræmmende ting om nomadplaneter

Meget af verden lærte først om nomadeplaneter i midten af ​​2011, høflighed af en undersøgelse forfattet af Takahiro Sumi, en astrofysiker ved Osaka University i Japan. Sumis team stolede på gravitationsmikrolensering , som er den samme teknik, der bruges til at opdage eksoplaneter på tværs af galaksen. Teknikken er afhængig af, at lyset fra en baggrundskilde som en stjerne bliver forvrænget, når et objekt passerer mellem baggrundsstjernen og Jorden; faktisk, at lyset forstørres midlertidigt. Sumi og hans kolleger opdagede 10 planeter med nogenlunde Jupiter-størrelse masse, der ikke syntes at følge en genkendelig bane [kilde:Sumi]. Nyhederne oplyste space junkies 'Facebook vægge og Twitter feeds hurtigere end en "Next Generation" filmmeddelelse.

Som vi sagde, teorien er, at disse kroniske meanderers kan udvikle sig fra de samme skyer af gas og støv, som stjerner er født fra, eller solsystemer kan skubbe dem ud af kredsløb. På en tilhørende note, solsystemer kunne tiltrække og fange nærliggende nomadplaneter i brede kredsløb. Det er helt muligt, at på et tidspunkt, vores solsystem havde flere planeter, end vi kender i øjeblikket. Måske er det ved at kaste et par fremmede planeter det, der gjorde det muligt for Jorden at finde sin Guldlås -position i forhold til vores sol.

Med hensyn til frygten Jorden kunne kollidere med en useriøs planet, Ja, der er en lille chance for at det kan ske, men vores galakse er fyldt med mindre, mere almindelige og lige så dødelige trusler (oversættelse:asteroider) at bekymre sig om. Vores chancer for at blive udslettet af en komet eller en asteroide et par kilometer bred er meget større, selvom den stadig er relativt slank i den store ordning [kilde:Mosher].

Sumis oprindelige undersøgelse anslog, at der kunne være to eller tre nomadplaneter for hver stjerne i vores galakse. En anden undersøgelse mindre end et år senere af Kavli Institute ved Stanford ratcheted estimatet langt op, siger, at der kan være op til 100, 000 nomadplaneter for hver stjerne i Mælkevejen.

Nøgleordet i den sidste sætning er "kunne". Kavli -estimatet blev bestemt ved at indregne ting som følgende [kilde:Freeberg]:

• Mælkevejens kendte tyngdekraft
• mængden af ​​stof, der er tilgængelig for at skabe nomadplaneter
• den måde, sagen vil indrette sig på nomadeplaneter, som kunne være så lille som Pluto eller så stor som Jupiter

Hvis det er korrekt, den teori sætter spørgsmålstegn ved, hvordan planeter dannes, og hvilken rolle nomadeplaneter har i vores galakse. For nu, lad os arbejde med det, vi ved, og undersøge mulighederne for, hvad der kan være.

Hvor kommer nomadplaneter fra?

Lad os få lidt baggrund om, hvad der kan vise sig at være meget almindelige planeter. Indtil nu, meget af det, forskere har antaget om nomadplaneter, stammer fra det, vi allerede har lært ved at studere vores eget solsystem og yngre solsystemer i vores galakse.

Så vidt vi ved, de kan variere i forskellige størrelser og makeups. Husk, de første nomadplaneter, der optrådte i Sumis fund, var planeter i Jupiter-klassen. Så det er ikke urimeligt at antage, at mindre planeter med mindre masse kunne blive useriøse, også. Faktisk, de mindre kan være bedre kandidater til at blive skubbet ud af et ungt planetsystem; de større kan være "født" useriøse; det er, stammer fra stjernedannende klynger.

Ideen bag udstødning er, at nomadplaneter er udsat for tyngdekraft fra en række forskellige kilder, lige fra andre stjerner til nærliggende planeter. For at give et eksempel på, hvordan dette kan fungere, forskere har observeret planeter i størrelse Jupiter i andre solsystemer, der holder baner meget tæt på deres sol (tænk Merkur eller Venus tæt). Forestil dig nu, hvis vores egen Jupiter langsomt begyndte at forkorte sin bane og bevæge sig tættere på solen. Dens masse er mere end 300 gange større end Jordens, giver det et betydeligt tyngdefelt.

Som en planet på størrelse med Jupiter bevæger sig indad, det ville forstyrre mange planeters vej, måner og dværgplaneter i dens nærhed ved at trække mindre planeter mod sig. Tænd-og-sluk-slæbebåden på en forbipasserende stor planet kunne trække mindre planeter ud af deres banestier. Da deres kredsløb ændrede sig, de kunne blive slynget fra solsystemet og ind i tomrummet. Det ligner meget, hvordan vi bruger planeter og månes tyngdekraft til at slynge satellitter længere ude i rummet, kun denne gang taler vi om en planet, frem for et rumfartøj, får en tyngdekraftsassistent. Det er bare et eksempel på, hvordan en planet kan blive kastet ud af kurs.

Et andet forslag er, at en planet kunne blive skubbet ud af sit solsystem, hvis dens stjerne bliver til en supernova. Selvfølgelig, nogle planeter ville blive ødelagt i den voldsomme eksplosion, men dem, der kredser længere ude, vil blive skubbet udad i rummet, ubundet til en hjemmestjerne.

En gang uden for et solsystem, en nomadplanet kan falde ind under en række tyngdekraftsindflydelser. Computermodeller har vist, at hvis en planet bliver smidt ud tidligt i en stjerneklynges liv, at planeten er mere tilbøjelig til at blive trukket ind i en bred, løs bane omkring en anden nabostjerne. Jo større stjerne, jo mere sandsynligt er det at genvinde en nomadplanet. Computermodeller viser også, at det er meget muligt for nomadplaneter at blive fanget af tyngdekraften i sorte huller [kilde:Perets].

Andre muligheder omfatter planeter, der rejser inden for den større bane i Mælkevejen. Det betyder, at de stadig er på det galaktiske dansegulv og bevæger sig med mængden, men de rejser bare ikke inden for en gruppe. Og endelig, det er helt muligt, at to nomadeplaneter kunne mødes og danne deres eget binære system - bare et par ensomme planeter, der romantisk snurrer rundt om hinanden i rumets tomhed. Pludselig lyder nomadplaneter meget mindre truende, ret?

Hvordan kan forholdene være på en Nomad Planet?

Vi ved det ikke sikkert, før vi kommer til at studere en nomadplanet, men der er nogle grundlæggende antagelser, der skal gøres baseret på det, vi allerede ved fra at observere planeter, dværgplaneter og måner inden for vores eget solsystem og videre. Så lad os undersøge nogle af de mulige attributter for nomadplaneter.

Kan de have dag og nat? Nej. Som vi allerede ved, vores dagslys genereres af vores position i forhold til solen. Uden den nærliggende sol, der er ikke noget dagslys, som vi kender det. Når det er sagt, du kan formodentlig krydse fotosyntesen fra listen, også.

Kan de have en atmosfære? Ja, det er helt muligt for en nomadeplanet at have en atmosfære. For at opretholde en atmosfære, planeter skal have tilstrækkelig tyngdekraft til at holde på gasserne og temperaturer, der er lave nok til, at gasser ikke nedbrydes og får lov til at flygte ud i rummet. Når du ser mod vores solsystems yderste rækkevidde, selv den lille Pluto bevarer sin stemning. Så ja, en nomadplanet kunne opretholde en atmosfære, men det er ikke at sige, at det ville være åndbart efter Jordens standarder.

Hvilket klima kunne de have? Lad os bare sige, at du sandsynligvis vil medbringe en tung jakke, hvis du besøger overfladen af ​​de fleste nomadplaneter. De fleste af Jordens overfladetemperaturer er dikteret af sollys. Uden den sol, tingene bliver temmelig kølige ret hurtigt. Men det er ikke at sige, at hver nomadeplanet vil være en ufrugtbar del af iskald død. De fleste af Jordens underjordiske temperaturer kommer fra radioaktivitetskræfterne, friktion og tryk, der arbejder i planetens centrum. Selvom deres overflader kan være kolde, nogle nomadplaneter kunne generere varmere, livsvarige temperaturer mod deres centre, givet nok masse. Hvis de har en tyk nok atmosfære, de har endda en chance for at have lidt varme på deres overflader [kilde:Freeberg].

Kan de have vand? Det er en mulighed for, at vand - eller mere sandsynligt is - kan eksistere på nogle nomadplaneter. Ved hjælp af ubemandede robotter og satellitter, forskere har opdaget is på Mars og tegn på gammelt flydende vand der, også. Længere ude i solsystemet, Europa (en af ​​Jupiters måner) menes at have en overflade bestående af is, dækker et hav af vand. Hvis vi finder vand på andre planeter og måner i vores eget solsystem, sandsynligheden for, at den findes på en nomade, er også stor. Gang det med op til 100, 000 nomadplaneter pr. Stjerne i vores galakse, og mulighederne vokser hurtigt.

Kan livet eksistere på nomadplaneter?

Livet ... nu er det det spilskiftende spørgsmål. Er det interstellare rum i vores galakse faktisk fuld af liv? Eventuelt. Fra hvad vi ved om andre planeter, vi må gå ud fra, at nomadeplaneter vil dele nogle ligheder. Og ud fra det, vi hidtil har opdaget, vi ved, at de fleste planeter ikke kunne understøtte livet, som vi kender det. Men loven om gennemsnit på en galaktisk skala siger, at liv kan eksistere. Det er vi et levende bevis på.

Selv Louis Strigari, lederen af ​​teamet bag de 100, 000 nomad-planet-per-stjerne-skøn, sagde dette til Stanford News:"Hvis nogen af ​​disse nomadplaneter er store nok til at have en tyk atmosfære, de kunne have fanget nok varme til, at bakterieliv kunne eksistere. "I dette tilfælde, nogle sjældne planeter kunne rumme livsformer, der har tilpasset sig at leve under de mest ekstreme forhold i vores galakse.

Ligeledes, nogle nomadplaneter bærer muligvis resterne - eller byggesten, afhængigt af hvilken måde du vælger at se det - af livet i deres tidligere solsystemer. I betragtning af nok tilfældige møder med asteroider og andet affald, de kunne sprede dette materiale ud over galaksen.

Endelig, det er helt sandsynligt, at mennesker en dag i fremtiden kunne bebo en nomadplanet. Proxima Centauri, den nærmeste stjerne til vores sol, er et betydeligt 4,22 lysår væk fra Jorden. Nomadplaneter kunne blive rumbaser for menneskelige rumrejser. Når vi bryder ud af vores solsystem, vi kunne bruge gæstfri nomadeplaneter til at ø-hop os over til et andet stjernesystem. Så igen, med så mange planeter derude, vi behøver måske ikke engang at gå helt til en anden stjerne for at udforske nye. Det store, tom sorthed mellem solen og stjernerne er pludselig fuld af potentiale - og spørgsmål, der skal besvares.

Masser mere information

Forfatterens note:Sådan fungerer Nomad -planeter

"Vent, hvad?!" Det er svar, jeg modtog fra hver enkelt person, da jeg sagde, at jeg arbejdede på en artikel om nomadplaneter. Dette er et emne, der fremkalder lige meget frygt og fascination. Og jo mere jeg har lært om dette helt nye emne, jo mere betaget jeg er blevet. Muligheden for at besøge planeter lige uden for vores eget solsystem er intet mindre end fængslende.

relaterede artikler

• Hvordan dannes planeter?
• Sådan fungerer asteroidbælter
• Vil kredsløbskaos forårsage Jorden, Venus og Mars at støde sammen?
• Sådan fungerer Planet Hunting
• 10 bemærkelsesværdige eksoplaneter

Kilder

• Freeberg, Andy. "Forskere siger, at galaksen kan sværme med 'nomadplaneter'." Stanford University News. 23. februar kl. 2012. (3. april, 2012) http://news.stanford.edu/news/2012/february/slac-nomad-planets-022312.html
• Mosher, Dave. "Nomad" -planeter mere almindelige end tænkt, Kan kredser om sorte huller. "National Geographic Daily News. 24. februar, 2012. (4. april, 2012) http://news.nationalgeographic.com/news/2012/02/120224-rogue-nomad-planets-stars-black-holes-space-science/
• Perets, Hagai. "Om planetenes oprindelse ved meget brede kredsløb fra genfangst af frit flydende planeter" Cornell University Library. 10. februar kl. 2012. (4. april, 2012) http://arxiv.org/abs/1202.2362
• Sumi, Takahiro. "Ubundet eller fjern planetmassepopulation påvist ved gravitationsmikrolensering." Natur. 18. maj kl. 2011. (3. april, 2012) http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7347/full/nature10092.html