Исследование поможет астрономам определить, какие планеты, обнаруженные с помощью телескопа НАСА Кеплер, основной задачей которого является поиск пригодных для жизни планет, похожих на Землю, на самом деле более похожи на сестринскую планету Земли такого же размера. Знание того, насколько часто встречаются планеты, похожие на Венеру, в других местах, также поможет астрономам понять, почему атмосфера Земли эволюционировала совершенно иначе, чем ее соседка.
«Мы считаем, что Земля и Венера имели схожее начало с точки зрения их атмосферной эволюции», — сказал Кейн, доцент кафедры физики и астрономии в SF State и ведущий автор исследования, опубликованного сегодня в Интернете. «Что-то изменилось в какой-то момент, и очевидная разница между ними — близость к Солнцу».Телескоп Кеплера используется для поиска планет за пределами нашей солнечной системы, называемых экзопланетами, расположенных в пределах или рядом с обитаемой зоной, в которой планета может удерживать жидкую воду на своей поверхности.
Ранее в этом году Кейн был частью международной группы исследователей, которые обнаружили одну такую планету, вращающуюся вокруг карликовой звезды Кеплер-186. Однако основной способ проведения этого поиска — это поиск экзопланет примерно такого же размера, как Земля. По словам Кейна, это создает проблему, потому что наша солнечная система состоит из двух планет одинакового размера — Земли и Венеры, которые имеют совершенно разные атмосферные и поверхностные условия.
«Земля — это доктор Джекилл, а Венера — это мистер Хайд, и вы не можете различить их только по размеру», — сказал Кейн, который управляет веб-сайтом, отслеживающим известные экзопланеты. «Итак, вопрос в том, как вы определяете эти различия и сколько« Венер »на самом деле находит Кеплер?»Кейн и его коллеги-исследователи из Университета штата Пенсильвания и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде использовали «солнечный поток» — или количество звездной энергии, которую получает планета — для определения внутренних и внешних границ зоны Венеры. Точка, в которой атмосфера планеты испытает неуправляемые эффекты парниковых газов, подобные тем, которые наблюдаются на Венере — точке, расположенной внутри орбиты Земли в нашей солнечной системе, — образует внешнюю границу.
Точка, в которой атмосфера планеты будет полностью разрушена звездной энергией, отмечает внутреннюю границу.Если астрономы Кеплера обнаружат планету, которая по размеру похожа на Землю, но находится в диапазоне солнечного потока, который составляет зону Венеры, это может быть ключом к разгадке того, что планета больше похожа на Венеру, чем на Землю, и поэтому непригодна для жизни. Космические телескопы будущего позволят исследователям начать получать данные об атмосферах этих экзопланет, помогая им подтвердить, являются ли они «Венерой» или «Землей».
«Если мы обнаружим, что все эти планеты в зоне Венеры обладают неконтролируемым эффектом парниковых газов, тогда мы узнаем, что расстояние, на которое планета находится от своей звезды, является основным определяющим фактором», — добавил Кейн. «Это полезно для понимания истории между Венерой и Землей».В будущих исследованиях будет рассмотрено, влияет ли количество углерода в атмосфере планеты на границы зоны Венеры, например, отодвигая внешнюю границу от звезды для планет с большей концентрацией углерода.
«В конечном счете, речь идет о том, чтобы поместить нашу солнечную систему в контекст», — сказал Кейн. «Мы хотим знать, являются ли различные аспекты нашей солнечной системы редкими или обычными».