Astronomi

Mungkinkah sistem tiga bulan ini stabil?

Mungkinkah sistem tiga bulan ini stabil?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Dalam dunia fiksyen saya telah memilih semua parameter untuk memaksimumkan Hills Sphere planet saya. Planet ini mempunyai tiga kali jisim Bumi dan ia terletak dalam jarak 2 AU dari bintangnya yang 1,4 kali lebih besar daripada Matahari kita.
Saya menganggap bahawa terdapat lebih banyak planet di sistem ini tetapi mempunyai interaksi minimum dengan planet saya.

Saya mahu mempunyai tiga bulan pada resonans 1: 2: 4. Saya juga mahu:

  • yang pertama sebesar bulan kita ke langit
  • yang kedua 1.5 kali lebih besar
  • dan yang ketiga, separuh dari ukuran bulan kita.

Untuk mencapai ini, saya menganggap:

  • bulan pertama yang mempunyai radius 1.1 bulan,
  • yang kedua 2.3
  • dan yang ketiga 1.1.

Orbit mereka adalah 18, 36, 72 hari.

Saya tidak terlalu mementingkan ketumpatan mereka dan saya menganggap bahawa jumlahnya sangat besar

  • Jisim 1 bulan (mungkin berbatu)
  • Jisim 3 bulan (dunia air atau ais)
  • Massa 0.3 bulan (mungkin dunia ais)


Saya rasa untuk menjadi lebih stabil, saya mesti mempunyai eksentrik yang lebih kecil daripada 0,05 dan kecenderungan sama dengan sifar.
Saya tidak pasti mengenai putaran bulan saya, adakah kemungkinan air pasang terkunci?
Ini adalah usaha saya untuk mencapai kestabilan maksimum sistem, parameter apa yang harus saya pertimbangkan untuk menjadikannya lebih stabil? Saya bersedia mengubah hampir semua perkara walaupun resonansnya, tetapi saya mahu mereka dapat dilihat dari planet saya dengan cara yang sama seperti bulan ke Bumi.
Ingatlah bahawa soalan ini adalah mengenai dunia fiksyen untuk cerita fantasi sehingga kemungkinan minimum untuk senario itu cukup bagi saya. Jadi ada idea?


P.S Saya telah mengemukakan soalan serupa di worldbuild.stackexchange tetapi mereka mengarahkan saya juga ke sini untuk mendapatkan jawapan yang lebih baik.


Tiada apa-apa dalam keterangan anda yang terdengar sangat tidak masuk akal. Saya hanya akan meneliti dan memperbanyak sebahagian harta anda untuk memastikannya masuk akal.

Planet ini mempunyai tiga kali jisim Bumi

Saya akan menganggap bahawa planet baru anda adalah seperti komposisi dan ketumpatan Bumi. Itu menyiratkan bahawa radius harus sekitar $ R_p lebih kurang 1.4 : R_ oplus $. Mari kita ketepikan untuk digunakan kemudian.

Sekarang mari kita lihat bulan anda.

  • yang pertama sebesar bulan kita ke langit
  • yang kedua 1.5 kali lebih besar
  • dan yang ketiga, separuh dari ukuran bulan kita.

Untuk mencapai ini, saya menganggap:

  • bulan pertama yang mempunyai radius 1.1 bulan,
  • yang kedua 2.3
  • dan yang ketiga 1.1.

Bulan pertama, anda mahu sebesar Bulan kita di langit sekarang dan anda mengatakan ia mempunyai radius fizikal $ R_ {M1} = 1.1 : R_ {M} $. Bulan kita sekarang cenderung sekitar $ 30 : arcsec = 8.73 times10 ^ {- 3} : rad $ secara purata. Anda boleh mengira jarak, $ d_ {M1} $, bulan mesti dari planet ini mempunyai ukuran yang sama seperti bulan kita dengan persamaan berikut.

$$ d = frac {R} {tan ( delta / 2)} $$

Dengan menggunakan $ R_ {M1} $ untuk $ R $ dan $ 8,73 kali10 ^ {- 3} : rad $ untuk $ delta $, bulan anda mestilah $ d kira-kira 4 kali10 ^ 8 : m = 44,5 : R_p $. Bulan pertama anda mesti berada sekitar 44.5 radius planet keluar. Bandingkan dengan jarak Bulan sekitar 60 radius planet keluar.

Sekarang, kita ingin tahu berapa lama bulan untuk mengorbit, memandangkan jisim planet, jisim bulan, dan jarak orbit. Anda boleh mendapatkannya dari undang-undang ketiga Kepler.

$$ P = sqrt { frac {4 pi ^ 2} {G (M_p + M_ {M1})} d ^ 3} $$

Kita boleh mengatakan $ M_p = 3 : M_ oplus $ (seperti yang anda nyatakan) dan kami mengira $ d $ sebentar tadi. Kita hanya perlu menentukan jisim bulan. Anda menyediakan jisim yang diinginkan untuk bulan anda, jadi kami sudah bersedia. Perhatikan $ G = 6.67 times10 ^ {- 11} m ^ 3kg ^ {- 1} s ^ {- 2} $ ialah pemalar graviti. Saya dapati bahawa $ P_ {M1} = 1.44 times10 ^ 6 : s = 16 : hari $.

Mari berhenti di sini sebentar. Kami telah mencapai titik di mana nombor anda bertentangan. Memandangkan ukuran, jisim, dan jari-jari planet anda dan bulan pertama anda, kami mendapati bahawa planet ini harus mengorbit planet ini dalam 16 hari. Sekiranya anda ingin mengekalkan resonans 1: 2: 4, maka anda memerlukan bulan anda yang lain untuk mengorbit dalam 32 dan 64 hari.

Saya tidak akan menghabiskan sisa matematik, saya akan menyerahkannya kepada anda. Tetapi apa yang boleh anda lakukan, jika anda ingin memastikan semuanya selaras dengan fizik sebenar, katakanlah saya tahu berapa lama baki dua bulan saya perlu (misalnya, anda tahu $ P $ untuk mereka), maka pada jarak berapa mereka mesti orbit (iaitu, berapakah nilai $ d $ untuk mereka)? Bekerja undang-undang ketiga Kepler ke belakang untuk mendapatkannya. Kemudian, memandangkan ukuran yang kelihatan di langit yang anda mahukan, tentukan seberapa besar ukurannya secara fizikal dengan mengerjakan persamaan ukuran sudut ke belakang. Anda akan mendapat jejari baru untuk bulan. Anda mungkin ingin mengesahkan bahawa jisim dan jejari baru untuk bulan anda sesuai dengan kepadatan yang sesuai dengan jenis bulan yang diinginkan. Contohnya, jika bulan ketiga anda akan menjadi bulan ais, ia mesti mempunyai kepadatan $ sim1 : g / cm ^ 3 $. Anda boleh bermain dengan nombor anda sehingga anda mendapat sistem yang sesuai dengan kehendak anda dan sesuai dengan persamaan.

Catatan penting: Semua persamaan ini menggunakan unit MKS. Maksudnya, jisim harus dalam kilogram ($ kg $), jarak dan ukuran dalam meter ($ m $), masa dalam beberapa saat ($ s $), dan sudut dalam radian ($ rad $).


Saya tidak melihat sebab mengapa ini tidak akan berjaya. Bulan Galilea paling dalam berada dalam resonans 1: 2: 4 sehingga jelas merupakan konfigurasi orbit yang stabil. Mereka semua dapat dikunci dengan pasang surut jika anda mahu, tetapi planet itu sendiri tidak dapat dikunci dengan pasang surut. Sekiranya planet ini terkunci secara pasang surut kemungkinan akan terkunci dengan bulan paling dalam.

Juga diperhatikan, bulan Galilea semuanya mempunyai eksentrisitas kurang dari 0,01 dan kecenderungan kurang dari 0,5 darjah.


Bulan Dapat Membantu Planet Kekal Stabil Cukup lama untuk Hidup Membentuk

Bulan lebih dari sekadar pasangan Bumi & angkasa - ia mungkin telah membantu menstabilkan orbit Bumi & 8217 sehingga cukup untuk menjadi ramah bagi evolusi bentuk kehidupan yang kompleks.

Satu kajian baru menunjukkan bahawa bulan-bulan besar dapat terbentuk dan tetap stabil untuk waktu yang lama di sekitar planet yang jauh juga berpotensi membantu kehidupan makhluk asing berkembang.

Para penyelidik juga menyarankan bahawa jika planet kepler-62f yang baru ditemukan berbatu, bulan dapat bertahan lebih dari 5 miliar tahun, mungkin cukup lama untuk membantu mendorong evolusi kehidupan yang kompleks. Penyiasat memperincikan penemuan mereka di Jurnal Astrobiologi Antarabangsa.

Dalam dua dekad kebelakangan ini, para astronom telah mengesahkan kewujudan lebih dari 1,700 planet di luar Sistem Suria, dan mereka akan segera membuktikan adanya ribuan lagi eksoplanet tersebut. Yang menarik perhatian adalah planet yang jauh di zon yang dapat dihuni, kawasan di sekitar bintang cukup panas bagi dunia untuk memiliki air cair di permukaannya, kerana terdapat kehidupan hampir di mana sahaja air cair dijumpai di Bumi.

Artis & # 8217s konsep super-Earth Kepler-62f, yang dikatakan oleh beberapa ahli astronomi adalah istilah yang mengelirukan kerana dunia ini lebih dekat dengan keluarga Neptunus. Kredit: NASA

Untuk menyokong bentuk kehidupan yang kompleks, dunia memerlukan lebih daripada sekadar orbit di zon bintangnya yang boleh dihuni. Mungkin juga memerlukan iklim yang tetap stabil dalam jangka masa yang panjang juga. Salah satu faktor utama yang mengawal iklim dunia adalah kecenderungannya, juga dikenal sebagai kemiringan paksi, yang berkaitan dengan jumlah sumbu putarannya yang dimiringkan berkaitan dengan jalan yang diambil di sekitar bintangnya.

Musim Bumi, misalnya, bergantung pada kecondongan paksi, kerana jumlah cahaya yang menyentuh hemisfera utara dan selatan berbeza dengan cara hemisfera utara dan selatan menunjuk ke arah atau jauh dari Matahari.

Kemiringan paksi Bumi stabil dengan bantuan tarikan graviti bulan besarnya, yang kira-kira satu perempat diameter Bumi.

& # 8220Jika Bumi tidak mempunyai Bulan, kemiringan paksi Bumi akan berubah dengan cepat dan iklim Bumi akan sering berubah, & # 8221 kata pengarang kajian utama Takashi Sasaki, seorang saintis planet di University of Idaho .

Sebaliknya, Mars mempunyai bulan yang relatif kecil, dan kemiringan aksialnya telah berubah dengan ketara dalam jangka masa yang panjang, berubah-ubah secara kacau pada skala masa 100,000 tahun. Gegaran paksi di Mars & # 8217 ini dapat membantu menjelaskan mengapa poket ais bawah tanah yang luas ditemui jauh dari tiang Planet Merah & # 8217-an. Pada masa lalu, paksi Mars & # 8217 mungkin telah dimiringkan pada sudut yang jauh lebih ekstrem daripada sekarang, dan penutup es dapat menjangkau seluruh planet ini. Walaupun kemiringan paksi Mars & # 8217 menjadi kurang melampau, ais ini yang jauh dari kutub dapat bertahan, dilindungi oleh lapisan debu berikutnya.

Pandangan sistem planet dilihat dari Kepler-62f. Kredit: Danielle Futselaar / SETI Institute

Planet yang kecondongan aksinya berubah-ubah liar seperti Marikh mungkin tidak dapat mengekalkan iklim yang baik untuk jangka masa yang cukup lama agar bentuk kehidupan yang kompleks dapat berkembang. Sebagai contoh, diperlukan sekitar 3.8 bilion tahun untuk hidup di Bumi yang berusia 4.6 bilion tahun untuk berkembang dari organisma bersel tunggal menjadi kehidupan multisel seperti tumbuhan, haiwan dan kulat.

& # 8220 Kerana Bumi mempunyai iklim stabil jangka panjang, kehidupan di Bumi mempunyai masa untuk berkembang dari sel tunggal menjadi bentuk kehidupan yang kompleks, & # 8221 kata Sasaki.

Oleh kerana Bulan adalah sebab utama mengapa Bumi mempunyai iklim yang relatif stabil untuk waktu yang lama, Bulan adalah salah satu faktor utama dalam evolusi bentuk kehidupan yang kompleks di Bumi, katanya.

Sasaki dan rakannya Jason Barnes berusaha memahami berapa lama bulan dapat bertahan di sekitar planet berbatu di zon yang dapat dihuni, memandangkan pelbagai jisim dan komposisi bulan, planet dan bintang. Mereka memfokuskan pada sistem di mana bulan dapat bertahan 5 miliar tahun, dengan anggapan bahawa jangka waktu tersebut cukup lama untuk kehidupan kompleks berkembang.

Model mereka menjelaskan bagaimana tarikan graviti planet atau bulan meningkat sehubungan dengan peningkatan jisim. Di samping itu, perhitungan mereka memperhitungkan bagaimana daya pasang surut graviti lebih besar semakin dekat dua badan satu sama lain. Tarikan graviti bintang & bintang 8217 juga dapat mempengaruhi hubungan antara dunia dan bulannya.

Fobos bulan Mars & # 8217 seperti yang dilihat oleh kapal angkasa Mars Express. Kredit: G. Neukum (FU Berlin) et al., Mars Express, DLR, ESA

Tiga senario berpotensi mungkin berlaku. Pertama, bulan dapat mendekati dan menghampiri planetnya sehingga terbelah atau bertabrakan dengan tuan rumahnya, kerana bulan Mars & # 8217 Phobos diramalkan akan melakukan sekitar 50 juta tahun dari sekarang. Seterusnya, bulan dapat bergerak lebih jauh dan lebih jauh sehingga dapat melarikan diri dari planet ini. Terakhir, bulan dapat mencapai jarak yang stabil dari planetnya, seperti halnya planet kerdil Pluto & # 8217s bulan Charon.

Kadar di mana bulan semakin dekat atau jauh dari planetnya bergantung pada sejauh mana daya pasang surut yang mereka gunakan saling menghilang dan melambatkan kadar putarannya. Sebagai contoh, ketika orbit Bulan & # 8217 telah menjauhinya jauh dari Bumi dari masa ke masa, kadar putaran Bulan & # 8217 telah melambat sehingga ia selalu menunjukkan hanya satu sisi ke Bumi. Akhirnya, Bumi juga akan memperlambat laju putarannya yang cukup untuk selalu menunjukkan hanya satu sisi ke Bulan.

Konsep artis Pluto seperti yang dilihat dari permukaan satu bulan. Pluto adalah cakera besar di bahagian tengah gambar. Charon adalah cakera yang lebih kecil di sebelah kanan. Kredit Imej: NASA, ESA dan G. Bacon (STScI)

Sejauh mana bulan dan planetnya menghilangkan daya pasang surut yang mereka gunakan saling bergantung pada jisim, komposisi dan struktur badan-badan tersebut. Sebagai contoh, cara air surut di laut cetek Bumi menghilangkan sejumlah besar tenaga pasang surut. Planet tanpa lautan atau dengan lautan dalam akan menghilangkan tenaga pasang surut daripada Bumi.

Para penyelidik mengkaji empat komposisi planet biasa: Planet seperti bumi yang terdiri daripada 67 peratus kebanyakannya batuan berasaskan silikon dan 33 persen planet besi dengan 50 persen batu dan 50 persen planet es dengan batu 100 persen dan planet dengan 100 persen besi. Planet-planet ini berukuran sepersepuluh hingga sepuluh kali jisim Bumi dan mengorbit zon bintang yang boleh dihuni yang berkisar antara 40 peratus untuk menyamai jisim Matahari.

Para saintis mendapati bahawa bintang dengan massa kurang dari 42 persen Matahari mungkin bukan tempat yang baik untuk mencari kehidupan yang kompleks kerana bulan tidak dapat bertahan lebih dari 5 bilion tahun dalam sistem ini. Ini kerana zon yang dapat dihuni lebih dekat dengan bintang yang mempunyai jisim yang lebih malap dan lebih rendah daripada pada sistem bintang dengan jisim yang lebih terang dan lebih tinggi. Sebagai contoh, dalam sistem suria dengan bintang 40 hingga 50 peratus jisim Matahari & # 8217, jarak yang dapat dihuni adalah kira-kira satu perempat dari jarak antara Matahari dan Bumi. Oleh kerana sistem planet-planet ini sangat dekat dengan bintang inang mereka, tarikan graviti bintang mereka mengganggu sistem planet-bulan sehingga bulan tidak dapat berada di sekitar planet mereka, kata Sasaki.

Imej komposit New Horizons LOng Range Reconnaissance Imager (LORRI) yang menunjukkan pengesanan bulan terbesar Pluto, Charon. Ketika gambar-gambar ini diambil pada 1 Julai dan 3 Julai 2013, kapal angkasa New Horizons masih berada sekitar 550 juta batu (880 juta kilometer) dari Pluto. Pada 14 Julai 2015, kapal angkasa dijadualkan melintasi hanya 7,750 batu (12,500 kilometer) di atas permukaan Pluto, di mana LORRI akan dapat melihat ciri-ciri mengenai ukuran padang bola. Kredit: Makmal Fizik Gunaan Universiti NASA / Johns Hopkins / Institut Penyelidikan Barat Daya

Penemuan ini bertentangan dengan kepercayaan bahawa bintang berjisim rendah adalah baik untuk planet yang dapat dihuni kerana mereka hidup lebih lama daripada bintang berjisim lebih tinggi, berpotensi memberi mereka lebih banyak masa untuk hidup berkembang. Sebagai contoh, sementara jangka hayat planet dengan jisim dua kali massa Matahari & # 8217 adalah sekitar 1.2 bilion hingga 1.3 bilion tahun, jangka hayat bintang dengan separuh jisim Matahari & # 8217 adalah kira-kira 80 bilion tahun, kata Sasaki. Namun, dia menyatakan & # 8220 hasil kami menunjukkan bahawa bintang berjisim kecil mungkin bukan bintang induk yang baik untuk planet yang dapat dihuni. & # 8221

Untuk bintang lebih daripada 42 peratus jisim Matahari, adakah bulan dapat bertahan bergantung kepada faktor-faktor seperti komposisi planet & # 8217 dan seberapa baik planet ini membuang tenaga pasang surut. Bulan mempunyai jangka hayat yang lebih lama semakin tinggi ketumpatan planet inangnya.

Para penyelidik juga menyelidiki prospek bulan dalam sistem Kepler-62, yang pada jarak 1.200 tahun cahaya dari Bumi mempunyai bintang yang sedikit lebih sejuk dan lebih kecil dari Matahari, serta dua planet di zon yang dapat dihuni: Kepler -62e dan Kepler-62f. Planet masing-masing 1.4 dan 1.6 kali diameter Bumi & # 8217s.

Rajah membandingkan planet-planet sistem suria dalaman dengan Kepler-62, sistem lima-planet kira-kira 1.200 tahun cahaya dari Bumi di buruj Lyra. Kredit: NASA / Ames / JPL-Caltech

Para saintis mendapati bahawa Kepler-62e harus terdiri hampir keseluruhannya dari bahan berkepadatan tinggi, seperti besi, untuk bulan yang mengorbitnya untuk wujud lebih dari 5 bilion tahun. Mereka juga mendapati bahawa Kepler-62f dapat memiliki bulan selama lebih dari 5 miliar tahun jika memiliki berbagai komposisi yang berbeda, terutama jika tidak adanya lautan atau hanya lautan dalam, salah satu daripadanya akan menyebabkan planet ini menghilang kurang pasang surut tenaga.

Di masa depan, bukannya melihat bulan di sekitar planet berukuran Bumi di zon yang dapat dihuni, Sasaki mengatakan mereka ingin menyiasat bulan di sekitar planet raksasa di zon yang dapat dihuni.

& # 8220Jika planet raksasa di zon yang dapat dihuni memiliki bulan yang cukup besar, mungkin ada kehidupan di bulan, & # 8221 kata Sasaki. & # 8220Menemukan keadaan yang baik untuk bulan yang dapat dihuni adalah arah yang mungkin kita jalani. & # 8221


Apa yang anda gambarkan adalah planet penyangak dengan bulan. Ini adalah planet yang tidak mengorbit bintang mana pun, baik yang dikeluarkan dari sistem suria asalnya, atau tidak pernah menjadi milik sistem suria sejak awal. Ini tidak akan tepat digambarkan sebagai tata surya, kerana tidak ada bintang, tetapi Anda mungkin memiliki planet jahat dengan bulan yang mengorbitnya. Planet jahat mungkin digambarkan sistemnya sendiri, kerana ia bukan milik sistem suria.

Planet nakal secara semula jadi gelap dan sejuk, kerana mereka tidak mendapat insolasi yang ketara dari bintang mana pun. Cahaya bintang, walaupun lemah, namun masih terang, jadi planet ini tidak akan sepenuhnya gelap gulita. Sebarang haba mesti datang dari aktiviti panas bumi atau radioaktif di dalam planet itu sendiri, kerana tidak ada sumber tenaga luaran yang ketara seperti Matahari. Planet jahat yang tidak mempunyai sumber tenaga dalaman mereka sendiri akan mati. Saya tidak akan mengatakan bahawa tidak mungkin hidup ada di planet jahat, tetapi saya menjangkakan kemungkinannya jauh lebih rendah hanya kerana banyaknya tenaga yang ada.

Planet besar tunggal dan bintang besar tunggal mengorbit? Tidak.

Wikipedia mempunyai senarai bintang paling hujung. Bintang ini adalah terkecil, 7% jisim matahari kita. (Jadi kira-kira $ 7 * 10 ^ <28> $ kg)

Planet ini adalah yang terbesar, 20 * kali jisim Musytari (Jadi kira-kira $ 3,7 * 10 ^ <28> $ kg)

Ini sangat dekat secara massal, mereka akan mengorbit sekitar titik 2/3 jarak dari matahari ke planet ini.

Tetapi bolehkah kita mendapatkan planet dengan bintang yang mengorbit di sekitarnya?

Ya Terdapat beberapa konfigurasi tepat yang mempunyai planet besar di tengahnya dan matahari besar mengorbit di sekitarnya.

Yang paling mudah ialah 3 planet besar, dan cahaya matahari yang kecil. Matahari yang kecil adalah dua kali berat setiap planet, dan ketiga-tiga planet adalah berat yang sama. Matahari kecil dan 2 planet besar berkongsi orbit, dengan kedua planet saling berdekatan. Kekuatan harus membatalkan, meninggalkan planet besar di tengah-tengah sistem.

Perhatikan ini tidak disebut sistem suria - teknikal.

Kehidupan di planet ini akan sangat serupa dengan jika matahari berada di tengah dan planet ini mengorbit di sekitarnya. Ironinya, jika mereka mengetahui sistem suria yang normal, mereka memerlukan sedikit masa untuk menyedari bahawa matahari bukanlah pusatnya, sebenarnya)

Sistem ini sangat tidak mungkin berlaku secara semula jadi - mungkin supernova meniup sekumpulan awan gas, membentuk cincin gas, yang membentuk bintang dan 2 raksasa gas? Ia sedikit meregangkan. Mungkin mayat-mayat itu betul-betul ditangkap dengan cara yang betul, atau mungkin makhluk asing membinanya. Ini juga tidak akan stabil selama berjuta-juta tahun, akan merosot dari masa ke masa.

Bolehkah kita melakukannya sedikit lebih stabil?

Sekiranya kita membiarkan planet ini bergerak, tetapi memenuhi kehendak & quotat pusat & quot dengan tidak mempunyai yang lebih dekat dengan pusat daripada planet ini, kita dapat memiliki sistem yang sedikit lebih stabil dengan memiliki planet besar dalam orbit berbilang badan yang ketat di sekitar apa-apa (iaitu & quotat pusat & quot), dengan matahari di orbit di sekitar pusat bersama.

Gergasi gas besar berpusing dengan pantas.

Lihatlah langit Io yang bersinar!

Pandangan menakutkan bulan Jupiter Io dalam gerhana (kiri) diperoleh oleh kapal angkasa Galileo NASA ketika bulan berada dalam bayangan Musytari. Gas di atas permukaan satelit menghasilkan cahaya hantu yang dapat dilihat pada panjang gelombang yang dapat dilihat (merah, hijau, dan ungu). Warna terang, yang disebabkan oleh pertembungan antara gas atmosfera Io dan zarah bermuatan energik yang terperangkap di medan magnet Musytari, sebelumnya tidak diperhatikan. Pelepasan hijau dan merah mungkin dihasilkan oleh mekanisme yang serupa dengan kawasan kutub Bumi yang menghasilkan aurora, atau cahaya utara dan selatan. Cahaya biru terang menandakan lokasi wap gunung berapi yang padat, dan mungkin merupakan tempat di mana Io disambungkan secara elektrik ke Musytari.

Io mempunyai pelbagai jenis aurora. Mereka dihasilkan melalui interaksi dengan Musytari. Musytari mempunyai medan magnet yang luar biasa dan mengeluarkan banyak radiasi dalam bentuk zarah bermuatan. Pada akhirnya saya fikir tenaga yang mendorong ini adalah momentum putaran Musytari dan mungkin sisa pemeluwapan semasa ia terbentuk.

Planet tengah anda adalah gergasi gas kolosal, 20 kali lebih besar dari Musytari. Jisimnya yang besar dan putaran pantas menghasilkan medan magnet yang besar. Bulan anda juga mempunyai medan magis dan atmosfer - bulan ini adalah ukuran Bumi. Mereka juga mempunyai medan magnet yang mereka perlukan untuk melindungi mereka dari radiasi yang dipancarkan oleh raksasa mereka. Zarah-zarah bermuatan menyimbah ke medan magnet bulan, menerangi langit sama seperti zarah Musytari menerangi langit Io.

Hanya keluar dari Gas Giant

Jadi secara amnya, anda boleh memiliki Sistem seperti itu. Sekiranya anda melihat Sistem Musytari, ia adalah sistem & quotSolarsystem & quot; sendiri. Anda mendapat sekumpulan Bulan di sekitar Objek Tengah dengan serpihan serpihan terbang di sekitar.

Ini hanya boleh berlaku secara tidak sengaja di mana-mana. Seseorang mungkin berpendapat bahawa Sistem seperti itu sama atau sama. Hanya lebih kecil dan dengan bintang yang gagal di tengahnya.

Tetapi bagaimana anda mendapat cahaya?

Soalan yang baik. Saya katakan kerana Gas Giant berada di mana-mana, ia mungkin tidak akan memancarkan cahaya dengan sendirinya. Sekiranya ia berlaku, ia adalah Bintang Mini. Jadi salah satu cara untuk mendapatkan sedikit cahaya adalah dengan mempunyai Planet yang SANGAT dekat dengan gergasi Gas. Sebenarnya begitu dekat sehingga mencairkan kekuatan pasang surut. Tetapi ini akan menjadi sangat gelap. Belum lagi bahawa Planet yang dekat seperti itu akan jatuh ke Gas Giant dalam masa yang sangat singkat.

Anda boleh mencuba semua Meta dan mempunyai bentuk kehidupan di Gas Giant yang Bioluminescent untuk beberapa sebab. Bergantung pada ukuran Gas Giant yang mungkin menghasilkan cahaya yang cukup untuk sesuatu. Tetapi saya tidak pasti mengapa ada bentuk kehidupan yang memutuskan untuk pergi seperti itu di Darkness of Interstellar Space. Mungkin kerana beberapa Aurora tetapi bahkan itu adalah jalan sebenarnya kerana, dari mana asal Aurora itu?

Tetapi saya masih menganggap bahawa Gas Gergasi Bioluminescent mungkin merupakan pertaruhan terbaik anda untuk mendapatkan sejumlah cahaya. Walaupun ia masih hampir tidak ada. Raksasa Gas seperti itu mungkin tidak akan lebih terang daripada atau Bulan.

Punca Tenaga utama anda dalam Sistem seperti itu tidaklah ringan. Ini adalah kekuatan pasang surut. Dan kehidupan pertama di bumi sebenarnya tidak memerlukan cahaya sehingga ia masih dapat dimulakan. Tetapi saya tidak melihat bagaimana kehidupan menjadi rumit jika setiap Bulan di sekitar Gas Giant adalah bola Es beku.


Tempat terbaik untuk mencari kehidupan asing di Sistem Suria kita

Venus

Lokasi: 108 juta kilometer dari Matahari

Kelebihan: Mungkin telah lama menyimpan lautan

Keburukan: Panas di permukaan, awan asid sulfurik pekat

Misi dirancang: DAVINCI + (pelancaran 2026, tidak disahkan)

Anda semestinya hidup di bawah batu di planet yang jauh sehingga terlepas berita pada bulan September 2020 mengenai penemuan fosfin gas yang tidak dijangka - dan belum dapat dijelaskan - di atmosfera Venus.

Menjelang bulan Oktober, terdapat beberapa keraguan yang timbul mengenai apakah fosfina benar-benar dikesan, tetapi sama ada terdapat beberapa kimia yang tidak diketahui sebelumnya yang berlaku di atmosfer Venus. Mungkin itu juga biokimia - adakah fosfin merupakan tanda hidup kehidupan Venus?

Masalah dengan Venus, sekurang-kurangnya bagi ahli astrobiologi, adalah bahawa ia adalah dunia yang benar-benar neraka. Planet ini dihembus dalam atmosfer karbon dioksida yang sangat tebal, yang menghasilkan kesan rumah hijau yang kuat. Suhu permukaan melebihi 460 ° C: cukup panas untuk mencairkan plumbum.

Apabila anda naik ke ketinggian yang lebih tinggi, suhu menjadi lebih sejuk (seperti yang dialami oleh pendaki gunung di Bumi), dan sekitar 55km suhu dan tekanan serupa dengan permukaan Bumi: Cuaca kemeja-T. Tetapi tetesan yang membentuk awan di sini adalah asid sulfurik pekat - jauh lebih ekstrem daripada yang dapat diselamatkan oleh kehidupan keras yang diketahui di Bumi.

Mungkin kehidupan Venus - jika ada - berevolusi untuk bertolak ansur dengan keasidan yang jauh lebih tinggi daripada kita di daratan yang lemah, dan berhijrah ke lapisan awan dari lautan kuno sebelum planet ini mengalami kesan rumah hijau yang melarikan diri.

Tetapi tidak kira seberapa tidak mungkin prospek kehidupan di biosfer udara di Venus, penemuan itu pasti memikat minat untuk penjelajahan lebih lanjut di planet ini. Nasib baik, sudah ada misi yang dipertimbangkan oleh Program Penemuan NASA.

DAVINCI + disenarai pendek pada awal tahun 2020, dan jika dipilih dapat dilancarkan seawal Mei 2026. Misi ini akan melepaskan siasatan ke atmosfer Venus yang akan melakukan pengukuran dengan instrumen spektrometer sensitifnya ketika ia terjun turun.

Dr Melissa Trainer, saintis angkasa di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA, membantu mengusulkan DAVINCI +. "Akhirnya kita akan mendapat gambaran yang jelas mengenai campuran gas melalui atmosfer dari puncak awan ke permukaan dekat," katanya.

Sebagai contoh, DAVINCI + akan membuat pengukuran terperinci wap air di atmosfera, dan diharapkan dapat menunjukkan berapa banyak air yang telah hilang oleh planet ini sepanjang sejarahnya, dan berapa lama ia mungkin memiliki lautan yang luas. Dan dengan sedikit keberuntungan, ia akan sampai ke dasar misteri fosfin.

"Saya rasa sangat mustahak untuk kembali ke planet saudara kita Venus sekarang, dan membawa alat pengukuran yang tepat bersama kami sehingga kami dapat menguraikan apa yang sedang berlaku di atmosferanya," kata Trainer.

Lokasi: 228 juta kilometer dari Matahari

Kelebihan: Bukti luas air cair kuno, molekul organik, sumber tenaga

Keburukan: Permukaan yang sangat sejuk dan kering

Misi dirancang: Tianwen-1, Al Hamal, Ketekunan (dalam perjalanan) Rosalind Franklin (pelancaran 2022)

Walaupun beberapa ahli astronomi abad ke-19 mungkin meyakinkan diri mereka sendiri bahawa mereka dapat melihat terusan melintasi permukaan Marikh, pandangan pertama kami di Planet Merah dengan probe terbang pada tahun 1960-an dengan jelas menunjukkan permukaan Martian menjadi gurun kering beku .

Mars mempunyai suasana yang tipis, yang bermaksud sangat sejuk. Air cair tidak stabil di hampir seluruh permukaannya, dan juga dimandikan oleh sinaran ultraviolet dari Matahari.

Tetapi Mars tidak selalu seperti ini - terdapat banyak tanda-tanda lembah sungai kuno, delta, tasik, dan mungkin juga lautan di hemisfera utara, yang menunjukkan Marikh primordial yang lebih panas dan basah. Adakah kehidupan bermula pada fasa awal sejarah planet ini, dan mungkin 'biosignature' mikroba ini tetap terpelihara dalam simpanan sedimen?

Para saintis yang berminat dengan peluang hidup di Marikh meneroka persekitaran ekstrem di Bumi, dan menyiasat jenis mikroorganisma yang dapat bertahan. Dr Claire Cousins ​​adalah ahli astrobiologi di University of St Andrews.

"Walaupun tidak ada tempat di Bumi yang persis seperti Mars, ada tempat yang memiliki persamaan yang cukup untuk menjadikannya perbandingan yang berharga," katanya. "Sekiranya anda ingin merasakan seperti apa permukaan Mars yang kering tulang hari ini, anda boleh pergi ke Gurun Atacama di Chile. Sebagai alternatif, untuk memahami persekitaran Marikh awal - kira-kira tiga hingga empat bilion tahun yang lalu - anda boleh mempelajari tempat-tempat aktif gunung berapi seperti Iceland. "

Mars menarik bukan hanya kerana nampaknya pernah menawarkan persekitaran yang dapat dihuni untuk hidup, tetapi sebagai jiran planet kita, agak mudah untuk dijelajahi dan dijelajahi dengan probe robotik. Pada bulan Julai 2020, tidak kurang dari tiga misi berasingan dilancarkan ke Mars: pengorbit dan rover Tianwen-1 China, pengorbit Al Amal Emiriyah Arab Bersatu, dan rover bersaiz kereta terbaru, Perseverance.

Dan apabila tetingkap pelancaran seterusnya dibuka pada tahun 2022, Agensi Angkasa Eropah (ESA) dan Roscosmos Rusia akan mengirim robot pemburu biosignature mereka sendiri, roverind ExoMars Rosalind Franklin.

Sepupu juga merupakan ahli pasukan kamera untuk ExoMars. "Peninjau seterusnya yang menuju ke Mars akan memeriksa kimia batu Martian dengan terperinci. Ini penting kerana kami berusaha mencari bukti kehidupan mikroskopik kecil yang hidup beberapa bilion tahun yang lalu - tidak mudah! " dia berkata.

"Kami akan mencari sejumlah kecil bahan organik yang ditinggalkan oleh mana-mana mikroorganisma yang telah dipelihara sepanjang masa."

Enceladus

Lokasi: Sistem Saturnus 1.400 juta kilometer dari Matahari

Kelebihan: Laut bawah permukaan, kimia organik, sumber tenaga

Keburukan: Dilekatkan di bawah tempurung ais

Misi dirancang: Tiada yang dipilih pada masa ini

Enceladus, salah satu bulan Saturnus, adalah bola salji kecil di dunia. Diameternya sesuai antara London dan Edinburgh, graviti kecilnya tidak dapat menempel pada atmosfer yang bermakna dan permukaannya adalah ais beku. Ahli astrobiologi tidak memikirkannya, sehingga penemuan mengejutkan pada tahun 2005.

Siasatan Cassini melihat bahawa patah di dekat kutub selatan bulan memancarkan geyser es air yang berkilauan ke angkasa. Seiring berjalannya waktu, keluarnya kristal ais ini telah membina cincin E di sekitar Saturnus, dan dipercayai bahawa mereka disemprotkan dari badan air cair yang besar yang terletak di bawah kerak es bulan.

Setelah penemuan yang menakjubkan ini, Cassini diperintahkan untuk meluncur rendah di permukaan Enceladus dan terjun terus melalui jet air yang meresap ini untuk menganalisis komposisi mereka. Air pancut didapati mengandungi natrium dan butir pasir yang kaya dengan silika - laut Enceladus masin, dan ini penting kerana ini bermaksud air mesti bersentuhan dengan inti berbatu bulan untuk melarutkan mineral.

Cassini juga mengesan sebatian organik sederhana seperti formaldehid dan asetilena, serta beberapa molekul yang lebih besar. Ini bukan tanda-tanda kehidupan, tetapi hanyalah sejenis kimia pendahulu yang dianggap penting dalam perkembangan biologi.

Kemudian, pada bulan April 2017 - tidak lama sebelum misi berakhir dengan terjun secara dramatik ke dalam suasana Saturnus yang menghancurkan - pasukan Cassini mengumumkan penemuan kemungkinan aktiviti hidrotermal di dasar laut Enceladus.

Ventilasi hidrotermal membentuk oase untuk kehidupan mikroba di kedalaman gelap lautan Bumi, dan gas hidrogen yang dikesan di bulu Enceladus adalah sumber makanan yang tersedia untuk hidup. Di Bumi, mikroba tertentu memperoleh tenaga yang mereka perlukan dengan menggabungkan hidrogen dengan karbon dioksida, menghasilkan metana dalam prosesnya.

Oleh itu, Enceladus nampaknya mencentang semua kotak yang diperlukan untuk menyediakan persekitaran yang layak untuk hidup: air cair, sebatian organik dan sumber tenaga.

Beberapa misi robot untuk melihat lebih dekat telah dicadangkan dalam beberapa tahun terakhir. Misi Enceladus Life Finder (ELF) dan Enceladus Life Signatures and Habitability (ELSAH) kedua-duanya diusulkan ke pusingan terakhir Program N Frontier Baru NASA tetapi kalah dari Dragonfly.

Explorer of Enceladus and Titan (E2T) dicadangkan sebagai misi bersama ESA-NASA, tetapi pada bulan Mei 2018 tidak disenarai pendek untuk pusingan terbaru program Visi Kosmik ESA. Persaingan sengit untuk pembiayaan misi ruang angkasa, tetapi ada cukup kegembiraan mengenai Enceladus sehingga kita pasti akan kembali ke sana secepat mungkin.

Baca lebih lanjut mengenai makhluk luar angkasa:

Europa

Jarak dari Bumi: Sistem Musytari 778 juta kilometer dari Matahari

Kelebihan: Laut bawah permukaan, kemungkinan kimia organik, sumber tenaga yang mungkin

Keburukan: Dilekatkan di bawah tempurung ais

Misi dirancang: JUICE (pelancaran 2022), Europa Clipper (pelancaran 2024)

Penyelidik ruang angkasa telah menunjukkan permukaan Europa, salah satu bulan Musytari, relatif segar dan muda. Ia dilanda oleh beberapa kawah hentaman, yang bermaksud bulan aktif secara geologi. Europa disilang dengan patah panjang dari mana permukaan bulan diregangkan dan dilenturkan oleh graviti Musytari yang kuat.

Pengorbit Galileo juga melihat bulan memutarbelitkan medan magnet Musytari. This implied that a magnetic field was being created within Europa by an electrically conductive substance – an ocean of salty water beneath Europa’s surface being the ideal candidate.

There even appear to be regions where this ocean may have melted through to the surface, breaking off icebergs, before rapidly freezing over again with exposure to the cold of outer space. Therefore, in terms of the potential habitability of Europa, we know it harbours a great subsurface ocean of liquid water.

But that’s just about all we can be sure of. We don’t know how thick the ice shell on top of the ocean is, or what organic chemistry may be there, or whether there is any hydrothermal activity on the seafloor, or whether the pH or saltiness of the seawater is suitable for life.

If this ocean is habitable, then Europa offers much better prospects for extraterrestrial life surviving today than Mars (which is now exceedingly cold and dry), but the moon is tricky to explore with robotic probes.

Europa is much further away than Mars or Venus, it orbits within the intense radiation belt of Jupiter, and the moon has no atmosphere for parachuting to the surface. And even if we can get a hardy probe safely down onto the face of Europa, it might need to drill or melt down through many kilometres of rock-hard ice to reach the subsurface ocean.

In some respects, Enceladus would be much easier to check for life because it is conveniently squirting its seawater out into space for us – a probe could swoop through this water plume to collect a sample before looping back to the Earth for analysis. There is hope for Europa, however, after the Hubble Space Telescope spotted what seems to be water plumes erupting from near the moon’s south pole.

ESA’s Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) is launching in 2022, but will only make two flybys of Europa, whereas NASA’s Europa Clipper will make multiple passes of the moon and should launch in 2024. If the Europa Lander mission receives funding it could launch in 2025 and will be able to scoop 10cm into the surface ice to test for signs of life.

Titan

Distance from Earth: Saturn system 1,400 million kilometres from the Sun

Pros: Geologically active, organic chemistry

Cons: Very cold, liquid hydrocarbons

Missions planned: Dragonfly (2027 launch)

Saturn’s largest moon, Titan, is enormous, larger even than the planet Mercury. When ESA’s Huygens descent probe parachuted down through Titan’s hazy orange atmosphere in 2005, it discovered a landscape with rolling hills, networks of river valleys, and smoothed pebbles strewn across the ground.

Flybys from the Cassini spacecraft subsequently found great lakes and signs of rain near the moon’s north pole. Titan is sodden wet and smothered with the sort of simple organic chemistry thought to have been important for the origin of life on primordial Earth – surely this is a surefire winner for hosting extraterrestrial biology?

The problem with Titan is that it is really cold. It orbits Saturn, nine times further from the Sun than the Earth and so only receives about 1 per cent the amount of solar warming. The surface is a numbing -180°C, and Titan’s rivers and lakes don’t slosh with liquid water, but liquid hydrocarbons like methane and ethane. This means that any life on the surface would have to be ethane-based rather than water-based, and molecules like DNA won’t work. Titan life would be truly alien.

Astrobiologists are keen to return to Titan. In June, NASA selected Dragonfly as the latest mission to be funded by its New Frontiers Program. Dragonfly is a truly innovative endeavour – where other planetary probes have involved a static lander or a rover to trundle slowly across the surface, Dragonfly is an octocopter drone.

Titan’s combination of low gravity and thick atmosphere makes it suited for exploration by air, and the craft will be able to fly faster than 30km/h, and take off and land vertically, giving it an unprecedented capability to pinpoint sites of interest.

Trainer is also deputy principal investigator on this mission. “While Dragonfly is not a life-detection mission, we are going after really fundamental questions about how far prebiotic chemistry may have progressed in this environment. We will characterise the products of millions of years of chemical synthesis, and search for biologically relevant molecules.”


Colonizing the Moon?

Darby Dyar, professor of astronomy and geology at Mount Holyoke College, says the moon is to people today what the New World was to Europeans 600 years ago. “They had been there a few times,” said Dyar, “but it took time to work up the courage to send people there to stay.”

It’s no fantasy. Scientists like Dyar have been working on the prospect of colonizing the moon for decades. “In my lifetime,” she said, “we will establish some kind of permanent station on the moon. Mind you, I plan to live another 50 years!”

Now Dyar is serving on the Solar System Exploration Research Virtual Institute. The “virtual” part refers to the fact that the monthly meetings and collaboration between team members takes place mostly through video-conferencing.

The project involves nine teams around the country, of which Dyar serves on three. She will be studying minerals on the moon and other airless bodies such as asteroids.

Among her tasks: Figure out how future residents on the moon can get at that chemical compound that is essential to human existence – water. No water, no life.

“The moon is a very dry place,” said Dyar. “That’s why it’s difficult to imagine living on it.”

The challenge is to find out where the water is and how to tap it, said Dyar. “We have to understand how water got to the moon, how much is still there, and how hard it would be to extract water for human consumption for a settlement,” she said.

Some water was formed at the same time as the moon was formed, she said, and is “locked” in its minerals in tiny amounts. It’s a concept that’s hard to understand for people who are used to water flowing freely.

Water would also come from comets that have crashed on the moon. Comets are made of ice, said Dyar, and the heat of the impact melts the ice. Some of the water is preserved in “permanently shadowed craters” where the sun cannot reach it.

“By far the most common way water gets to the moon is by solar wind,” said Dyar. “Solar wind is composed of highly charged particles, some of which are hydrogen ions that bond with microscopic particles. They are spraying the moon all the time, and sometimes they stick.” Hydrogen is one of the components of water – the “H” in H20.

Getting water from moon rocks would involve heating them in a still – a daunting process.

One reason for serious space exploration is global politics. Americans may think the moon is theirs because they were the first to plant a flag on it. No such thing, says Dyar. “Who owns the moon is still up for grabs,” she said.

The Outer Space Treaty of 1967, signed first by the major powers and subsequently by about 100 other countries, governs exploration and use of celestial bodies. Among the rules: No nuclear weapons up there.

Another reason for serious space exploration: “If an asteroid were to hit the earth, people could survive temporarily on the moon,” said Dyar.

She is referring to the kind of asteroid that killed the dinosaurs. “If you read the literature, it’s very pragmatic,” she said. “We all know the U.S. and other countries monitor the skies. What would we do?”

One of the three teams to which Dyar is assigned is based at Stony Brook University in New York. It studies how to extract as much information as possible from very small rock samples from outer space.

Many of the techniques that have been used for such analysis require a pretty big sample,” said Dyar, who serves as co-leader of this team, and a big sample is not always available. Mount Holyoke lab instructor and asteroid expert Tom Burbine is also on that team.

Another team, based at Brown University in Providence, R.I., works on how to identify minerals long-distance from an orbiting spacecraft. Dyar also has a lead role in this one. She and her Mount Holyoke students will train Brown faculty and graduate students on how to use complicated data processing equipment to conduct the research.

Dyar is a spectroscopist, which means that she analyzes of the distinct patterns that light makes when it bounces off surfaces.

The third team project, based at Johns Hopkins University in Baltimore, Md., studies how much hydrogen is trapped in minerals on the moon.

Though she holds the august academic title of Kennedy-Schelkunoff Professor of Astronomy at Mount Holyoke, Dyar is as lively and excited as a kid when she talks about her work.

“It’s a fun project,” she said. “You gotta remember—I started working on lunar samples in 1979. I’ve had a lifetime to get used to how amazing this is!”


Stable moons

Over nearly a decade of study, Kepler identified 10 exoplanets in orbit around nine pairs of stars. The planets lie close to their stars, zooming around in no more than seven Earth days. Each pair of stars is in a tight configuration, separated by only about a tenth of the distance between the Earth and sun, a number known as one Astronomical Unit (AU). The planets themselves orbit their stars' centers of mass at a distance of about one AU, making these worlds circumbinary. (Planets can also orbit a single star in a binary pair if the pair is far enough apart, the planet may act more like it is circling a single star.)

While the exomoons of planets that orbit a single star is awell-studied phenomenon, Hamers said, less work has been done for exomoons in binary systems. A handful of circumbinary worlds have been discovered using other telescopes, but the researchers in the new study were particularly interested in the newfound Kepler planets.

"We were curious which orbits of exomoons around these circumbinary planets would be dynamically stable," Hamers said.

The scientists ran multiple simulations of the moons of planets around stellar pairs. Results showed that stable simulated moons remained close to their planets, at about 0.01 AU apart, so that these moons were less affected by the gravity of the stellar pairs. Moons were also more stable when they circled more massive planets. The angle of the moon's path around the planet compared to the planet's path around the suns proved important, as well. When a moon circled at a 90-degree angle compared to the planetary path, the moon oscillated widely before becoming unstable, crashing into the planet or, on rare occasions, one of the stars.

What might it look like to stand on the moon orbiting a planet with two stars in the sky? That would depend strongly on the moon's orientation and rotation period, Hamers said. If the moon resembles the moons of Jupiter, its "day" will likely span several Earth days. The tight orbits of these exomoons mean they should whip around their giant planets over about 10 Earth days, he said.

"During the 'day' on the exomoon, there will be two stars visible in the sky, separated by about 40 degrees, which will noticeably move during the course of the 'day,'" Hamers said. "Also, there will be times that the binary stars eclipse each other, [with] only one star visible for a limited amount of time."

If all three objects travel along the same plane, the planet itself will obscure the stars roughly every 10 days. If they are tilted in relation to one another, however, eclipses may be avoided.

Although the new research did not directly hunt for exomoons, the findings could help aim future hunts for the tantalizing objects. By determining the regions around a circumbinary planet where an exomoon would be unable to survive, Hamers said, this research can help scientists discount ambiguous signals. Such misleading signals could be effects created by stellar activity or star spots.

The new findings also reveal the limits on exomoon stability around double stars depending on the ratio of the planet&rsquos mass to that of its stars. "This relation likely applies to any circumbinary system," Hamers said. However, he did add the caveat that the team focused on Kepler binaries the researchers didn't thoroughly investigate outside binaries.

Telescopes such as NASA's recently launched Transiting Exoplanet Survey Satellite and the upcoming European CHEOPS and PLATO spacecraft may be good for hunting down exomoons, Hamers said.

The research was detailed Nov. 1 in the journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Moonless Earth Could Potentially Still Support Life, Study Finds

Scientists have long believed that, without our moon, the tilt of the Earth would shift greatly over time, from zero degrees, where the Sun remains over the equator, to 85 degrees, where the Sun shines almost directly above one of the poles.

A planet's stability has an effect on the development of life. A planet see-sawing back and forth on its axis as it orbits the sun would experience wide fluctuations in climate, which then could potentially affect the evolution of complex life.

However, new simulations show that, even without a moon, the tilt of Earth's axis — known as its obliquity — would vary only about 10 degrees. The influence of other planets in the solar system could have kept a moonless Earth stable. [10 Coolest New Moon Discoveries]

The stabilizing effect that our large moon has on Earth's rotation therefore may not be as crucial for life as previously believed, according to a paper by Jason Barnes of the University of Idaho and colleagues which was presented at a recent meeting of the American Astronomical Society.

The new research also suggests that moons are not needed for other planets in the universe to be potentially habitable.

As the world turns

Due to the gravitational pull of its star, the axis of a planet rotates like a child's top over tens of thousands of years. Although the center of gravity remains constant, the direction of the tilt moves over time, or precesses (as astronomers call it).

Similarly, a planet's orbital plane also precesses. When the two are in synch, the combination can cause the total obliquity of the planet to swing chaotically. But the gravity of Earth's moon has been shown to provide a stabilizing effect. By speeding up Earth's rotational precession and keeping it out of synch with the precession of Earth's orbit, it minimizes fluctuations, creating a more stable system.

As terrestrial moons go, Earth's moon is on the large size — only about a hundred times smaller than its parent planet. In comparison, Mars is over 60 million times more massive than its largest moon, Phobos.

The difference is substantial, and with good cause — while the Martian moons appear to be captured asteroids, scientists think that Earth's moon formed when a Mars-sized body crashed into the young planet, blowing out pieces that later consolidated as the lunar satellite — a satellite which affects the planet's tilt.

Scientists estimate that only one percent of any terrestrial planets will have a substantial moon. This means that most such planets are expected to experience massive changes in their obliquity.

The pull of the planets

While Earth's moon does provide some stability, the new data reveals that the pull of other planets orbiting the sun — especially Jupiter — would keep Earth from swinging too wildly, despite its chaotic evolution. [10 Extreme Planet Facts]

"Because Jupiter is the most massive, it really defines the average plane of the solar system," said Barnes.

Without a moon, Barnes and his collaborators have determined that Earth's obliquity would only vary 10 to 20 degrees over a half a billion years.

That doesn't sound like much, but the changes of 1 to 2 degrees the planet presently exhibits are thought to be partly responsible for the Ice Ages.

According to Barnes, the present shift is "a small effect, but in combination with Earth's present climate, it causes big changes."

Still, a 10-degree change is not a huge problem when it comes to life. "(It) would have effects, but not preclude the development of large scale, intelligent life."

Furthermore, if Jupiter were closer, Barnes explains, the Earth's orbit would precess faster, and the moon would actually make the planet fluctuate more wildly, rather than less.

"A moon can be stabilizing or destabilizing, depending on what's going on in the rest of the system," he said.

The benefit of a backspin

The team also determined that planets with a retrograde, or backward, motion should have smaller variations than those that spin in the same direction as their parent star, a large moon notwithstanding.

"We think the initial rotation direction should be random," Barnes said. "If it is, half the planets out there would not have problems with obliquity variations."

What determines which way a planet spins? He suspects that "whatever smacks the planet last establishes its rotation rate."

A 50/50 shot at retrograde precession, combined with the likelihood of other planets in the system keeping the planet from tipping on its side, means more terrestrial planets could be potentially habitable. Barnes ventured an estimate that at least 75 percent of the rocky planets in the habitable zone may be stable enough for life to evolve, though he notes that additional studies are needed to confirm or disprove that.

In comparison, the previous idea that a large moon was necessary for a constant tilt meant that only about 1 percent of terrestrial planets would have a steady climate.

"A large moon can stabilize (a planet)," Barnes said, "but in most cases, it's not needed."

This story was provided by Astrobiology Magazine, a web-based publication sponsored by the NASA astrobiology program.


Moons in Our Solar System that Could Support Extraterrestrial Life

The search for extraterrestrial life forms has to begin from our vicinity. The first logical assumption is our neighbor Mars, where scientists believe that liquid water existed billions of years ago. Climate changes stripped most of the Red Planet’s atmosphere, but there is a possibility that simple forms of life exist within the ice hidden under its rocky surface.

Some forms of life may still exist in our solar system on worlds other than Earth or Mars. While there aren’t too many candidates in the “golden zone”, where the temperature is just right for liquid water to exist, there are reasons to believe that alien organisms could live on some of the moons around us. The things that are the most important for these natural satellites to support life are liquid water, orbital stability, suitable atmosphere, favorable tidal effects, stable axial tilt and climate.

Europa

System: Jupiter
Diameter: 0.25 Earths (

90 % of our own Moon)
Mass: 0.008 Earths
Atmosphere: Very thin, mostly oxygen

Europa is one of the most exciting prospects for extraterrestrial life in the Solar System. First, because there is a vast ocean buried beneath its icy surface. Heating caused by the tidal forces of Jupiter keeps large portions of these oceans liquid. This effect may provide a source of energy for life, while vents on the seafloor could provide food. Plumes of water have been seen erupting 160 kilometers (100 miles) above the surface. Oxygen, hydrogen and other compounds could also be supplied to living organisms from the water-ice surface. This outer shell is constantly “bombarded” with radiation from the giant planet, but this could be a shield for any life below. While Europa is only one-fourth the diameter of Earth, its ocean may contain twice as much water as the oceans on our planet.

Enceladus

System: Saturn
Diameter: 0.04 Earths (500 kilometers / 300 miles)
Mass: 0.000018 Earths
Atmosphere: Mostly water vapor (also nitrogen, carbon dioxide)

The tiny natural satellite Enceladus is another top candidate for finding life. It does not only have an ocean beneath the surface, but scientists believe that the icy crust is also thinner compared to other worlds where life might exist. Additionally, it is actively and regularly firing out plumes of water from its south pole. This means that materials from the ocean are dumped on to the surface. So, studying it may not be beyond the realms of possibility. Data from the Cassini spacecraft even showed that materials form the ocean contained complex organic molecules, which may suggest that the ocean is habitable. Hydrothermal vents on the sea floor could also provide food for life.

Titan

System: Saturn
Diameter: 0.4 Earths (larger than Mercury)
Mass: 0.02 Earths
Atmosphere: Thick, mostly nitrogen (also methane, hydrogen)

Saturn’s largest moon has unique qualities that have not been observed anywhere else in the universe so far. Namely, Titan is the only satellite in our family of planets known to have a substantial atmosphere. Additionally, it is the only world besides Earth known to have a system of liquid rivers, lakes, and seas. It can even rain and snow. The twist is that the liquid is not water, but methane, ethane, and other hydrocarbons. Normally, water is the key element that should be present somewhere if we expect to find life, but what if it’s not actually necessary? Carbon is a primary component of all known life on Earth and is the second most abundant element in the human body by mass after oxygen. It is a unique element that can bond to nearly anything, creating a wide variety of molecular structures. Therefore, some scientists suggest that methane and other hydrocarbons could be used as a solvent for life on Titan and similar worlds instead of water. So, if life exists on Titan, it would be very different from anything we have ever known before.

Ganymede

System: Jupiter
Diameter: 0.4 Earths
Mass: 0.025 Earths
Atmosphere: Very thin, mostly oxygen

The largest moon in the Solar System is also the only one to have a significant magnetic field. This is crucial for keeping life on Earth safe from radiation, so it could have a similar role on Ganymede as well. Because of this commonality, auroras can be observed on its poles just like the northern lights can be seen on our planet. Interestingly, research studies have shown that Jupiter’s massive satellite could have layers of ice and liquid water between its surface and core. Tidal forces from Jupiter could keep this water in a frigid liquid form, so perhaps life could have evolved underneath the surface.

Other potentially habitable moons

Callisto

This is the most distant of Jupiter’s four largest moons, which means less radiation than the others. It is believed that Callisto may also contain a subsurface ocean, potentially habitable by living organisms. Its atmosphere consists of carbon dioxide, hydrogen, and oxygen, making this moon more hospitable to life as we know it.

Triton

There is a possibility that Neptune’s largest moon is home to alien life. Scientists are not completely sure if an ocean exists beneath its frozen crust, but there are some cracks and volcanic features on this world which suggest it is warmed by tidal heating from its planetary companion. Even though the surface of Titan is one of the coldest places in the solar system, the inner heat and geological activity could potentially provide conditions for water to exist in liquid form.

Io

Io is the most volcanically active world in the entire Solar System, so at first glance, it doesn’t look very hospitable and habitable. However, it could have had liquid water in the past, which in combination with the heat could have supported life.

Dione

This icy moon which orbits around Saturn is also thought to have an ancient ocean under the surface. However, the crust could be thick as much as 100 kilometers. Still, some form of life could theoretically exist down there.

Charon

A canyon and suspected cryovolcanic activity may suggest that Pluto’s largest moon once had an ancient internal ocean of water and ammonia. Whether it could have been habitable, remains a mystery.


Wandering Promise: Study Says Moons of Rogue Exoplanets Could Be Habitable, Host Liquid Water

The cosmic universe is vast, with countless worlds scattered around billions of distant galaxies—each different and unique from the other. The planets beyond the bounds of our solar system are known as exoplanets, and astronomers have long suspected that some of them may hold the potential to host some forms of life.

Even among these, not all cosmic worlds are loyally bound to host stars! Some of them are rogue exoplanets, which wander the dark cosmic space without a host. The absence of a heat source excludes them from possessing suitable conditions to host life.

But, there is a twist! Some of these rogue planets have a natural satellite like the Moon to Earth. And it turns out, these moons or exomoons could be as warm and wet as Earth. For the first time, a recent study has determined that some of the exomoons of rogue exoplanets could hold habitable conditions.

How can exomoons be habitable?

Scientists from the University of Concepción in Chile explored the possibilities of life on exomoons, equivalent to Earth’s mass, orbiting the rogue gas giants of mass comparable to Jupiter. The researchers modelled the probability of such exomoons hosting an atmosphere composed of 90% carbon dioxide and 10% hydrogen over its evolutionary history.

They further looked into the possible presence of an atmosphere and liquid water to find the ideal exomoon candidate. Finally, to understand the formation of these two life-supporting conditions, the team explored cosmic radiation and the gravitational effect of the rogue exoplanet on the exomoon.

And this was when they decoded the conditions conducive to life! The authors of the study explain: “We find that, under specific conditions and assuming stable orbital parameters over time, liquid water can be formed on the surface of the exomoon. The final amount of water for an Earth-mass exomoon is smaller than the amount of water in Earth oceans, but enough to host the potential development of primordial life.”

Researchers reveal that cosmic radiation can help execute the chemical reaction required to form water by converting hydrogen and carbon dioxide. “The chemical equilibrium time-scale is controlled by cosmic rays, the main ionisation driver in our model of the exomoon atmosphere,” says the study. Moreover, the tidal force will act as the source to keep it liquid.

The world of exomoons

According to the observations in the study, the combination of two factors—cosmic radiation and the gravitational effect of the rogue planet—can create the settings just right enough to sustain liquid water and the atmosphere. On Earth, the heat helps to keep the process of photosynthesis going and help maintain the surface water in the liquid state.

The study highlights that there could be at least one rogue Jupiter-sized gas exoplanet for every star in our home galaxy: Milky Way. Earlier studies have estimated that there could be over 100 billion rogue exoplanets. There are high chances that many of them would have moved from their original location along with an exomoon.

The temperatures beyond the limits of a star system are incredibly frigid. Despite this, there are some known worlds where water has been discovered in liquid form. In fact, there are some icy moons in the solar system as well—like the Ganymede and Europa that orbit Jupiter and Enceladus that orbit Saturn—which are thought to host liquid oceans beneath the thick ice shells.

For decades, astronomers have speculated that Europa and Enceladus might host some form of alien life. The speciality of these worlds is the retention of water in liquid form due to the gravitational tug of respective planets. Likewise, a substantial amount of water could exist in the exomoon's atmosphere. With this study, the possibilities of exploring the world of exomoons become wide open in search of alien life.

The results of the study have been published in the International Journal of Astrobiology and can be accessed here.


Revealed: Why We Should Look For Ancient Alien Spacecraft On The Moon, Mars And Mercury According To NASA Scientists

From UFO crash sites on other planets and aliens “lurking” on asteroids to a permanent radio . [+] telescope on the far side of the Moon, a new NASA-funded study into the search for intelligent extraterrestrial life (SETI) details how future NASA missions could purposefully look for “technosignatures.”

From UFO crash sites on other planets and aliens “lurking” on asteroids to a permanent radio telescope on the far side of the Moon, a new NASA-funded study into the search for intelligent extraterrestrial life (SETI) details how future NASA missions could purposefully look for the “technosignatures” of advanced alien civilizations.

Described as evidence for the use of technology or industrial activity in other parts of the Universe, the search for technosignatures has barely begun, but could unearth something surprising without much additional spend, says the study.

After more or less ceasing its search for technosignatures in 1993 after pressure by politicians, NASA has become increasingly involved in SETI.

Published in the specialized journal Acta Astronautica, the study includes a list of what’s NASA missions could detect as observational “proof of extraterrestrial life” beyond Earth.

Perhaps most intriguingly, the paper suggests that interstellar probes might have been sent into the Solar System a long time ago, perhaps during the last close encounter of our Sun with other stars.

29 Intelligent Alien Civilizations May Have Already Spotted Us, Say Scientists

There Is Only One Other Planet In Our Galaxy That Could Be Earth-Like, Say Scientists

Explained: Why This Week’s ‘Strawberry Moon’ Will Be So Low, So Late And So Luminous

The closest star to the Sun right now, Proxima Centauri, is over 4.2 light-years distant, but roughly every 100,000 years a star comes within nearly a light-year from the Sun. There have therefore been “tens of thousands” of opportunities for technologies similar to ours to have launched probes into our Solar System, according to the paper.

“Such artifacts might have been captured by Solar System bodies into stable orbits or they might even have crashed on planets, asteroids or moons,” reads the paper. “Bodies with old surfaces such as those of the Moon or Mars might still exhibit evidence for such collisions.”

The Moon, Mars, Mercury or Ceres could contain evidence of impacts or existing artifacts that may . [+] have been preserved for between millions or billions of years.

The paper’s nine suggestions for technosignature-hunting missions include:

Mission 1: search for crash sites on the Moon, Mars, Mercury or Ceres

The surfaces of these places are ancient and unchanging. Evidence of impacts or existing artifacts might be preserved for between millions and billions of years—so we should scan the Moon and Mars in ultra-high resolution.

Mission 2: look for pollution using Earth as a template

As recently published for NASA by the same authors, the JWST could find CFC gases—proof of civilization—around exoplanets if it was 10 times more common than on Earth. It could also find nitrogen dioxide (NO2), produced as a byproduct of combustion or nuclear technology.

Mission 3: search for Dyson spheres

A so-called “waste heat mission” to pick-up technological waste heat would require an all-sky survey using a space telescope with sensitivity at many infrared bands.

A permanent dish on the “radio-quiet” far side of the Moon would be free of contamination from human . [+] radio emissions, so enable super-sensitive searches. (Photo by NASA via Getty Images)

Mission 4: build a radio telescope on the Moon’s far side

The search for technosignatures so far has been conducted largely via radio astronomy—and continues to be so via the Breakthrough Listen project. However, a permanent dish on the “radio-quiet” far side of the Moon would be free of contamination from human radio emissions, so enable super-sensitive searches.

Mission 5: look for ‘lurkers’ on asteroids

We may be being watched by aliens concealed on resources-rich near-Earth objects (NEOs)—possibly even asteroids that orbit the Sun with Earth.

Mission 6: intercept missions to ‘interstellar interlopers’

‘Oumuamua for 2I/Borisov passed through the Solar System without us able to conclusively establish their nature and origins. So we should have an intercept mission ready to launch when a target next presents itself—and that could be soon after the Vera C. Rubin Observatory’s all-sky surveys begin later in 2021.

Illustration of Oumuamua. In 2017, astronomers discovered an object in the Solar System which seemed . [+] out of place. Its orbit is highly hyperbolic, not parabolic, which implies it originated outside of the Solar System and is just passing through. The interloper has been named Oumuamua Hawaiian for scout or messenger. Follow-up observations have revealed that Oumuamua is very oddly shaped, like a cigar, more elongated than any known Solar System object. Estimates put its size at 200 x 30 x 30 m, and its rotational period at 8.14 hours. An alternative possibility, however unlikely, has been mentioned in a scientific paper - that the object might actually be an alien spacecraft such as a solar sail (left).

Mission 7: search existing data

Such as objects in orbit around exoplanets, pollution in exoplanet atmospheres and the detection of night-time illumination on exoplanets.

Mission 8: conduct all-sky laser searches

Short laser pulses could be searched for in visible light and in wide regions of the infrared with a single instrument.

Mission 9: study small asteroids

Asteroids under 10m in diameter may be artificial, but we’ve never looked. Anything with very flat metallic surfaces will high reflectivity polarize reflected light.

Wishing you clear skies and wide eyes.

I'm an experienced science, technology and travel journalist and stargazer writing about exploring the night sky, solar and lunar eclipses, moon-gazing, astro-travel,


Tonton videonya: Suns pavadonis Teodors (Disember 2022).