في منازل من الطوب العادي مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في الحديقة، والآلاف من آلات البيع مثل حجم الكمبيوتر، كومبيوتر يصم الآذان جوقة من الأز. أيام لا يهدأ وليال لاستكمال لكل ما يصل الثاني إلى 70 مليون مليار الحسابات، أحالت أجهزة الكمبيوتر إلى وكالة ناسا (NASA) العملاق "الاكتشاف"، مهمتها هي لتشغيل النماذج المناخية المعقدة للتنبؤ المستقبل المناخي للأرض. ولكن الآن، والأمور لا تزال تستكشف أكثر بعدا في السنوات ال 20 الماضية، أكثر من 4000 قطعة من غريبة غريبة كواكب شبيهة بالأرض خارج نظامنا الشمسي اكتشف:

هل هناك أي واحد يمكن أن تدعم وجود الحياة، وهناك حياة خارج كوكب الأرض؟ لقد وجد العلماء الإجابة على هذه الأسئلة هي على الأرجح ليس فقط نعم، ولكن بالمقارنة مع الأرض، في سلسلة من حالة مذهلة، فإن الجواب هو أكثر رائعة. ودفع هذا الاكتشاف العديد من العلماء في محاولة لحل مشكلة، والمشكلة هي حاسمة لناسا للعثور على الحياة خارج الأرض. ولكن هل من الممكن، ما يجعل كوكبنا مناسبة للحياة محدودة جدا المفهوم من ذلك؟ وسيكون الجيل القادم من التلسكوبات القوية والمرصد الفضائي تعطي بالتأكيد لنا المزيد من القرائن.

وهذه الصكوك لأول مرة تسمح للعلماء لتحليل معظم أجواء الكواكب جذابة: كواكب صخرية مثل الأرض، والسطح قد يكون المكونات الأساسية للحياة (الماء السائل) تتدفق على سطحها. في الوقت الحاضر، فإنه من الصعب للكشف عن الغلاف الجوي البعيد، وفقا لتكنولوجيا اليوم، إطلاق المركبات الفضائية من أقرب الكواكب خارج المجموعة الشمسية خارج يحتاج النظام الشمسي أيضا لتصل إلى 7.5 مليون سنة. حتى مع التلسكوبات القوية، فإنه يكاد يكون من المستحيل على الكواكب الخارجية في محيط دراسة مفصلة. المشكلة هي أنها صغيرة جدا، وغمرت التي كتبها ضوء النجم، والعلماء لم تستطع التعرف على إشارة ضعيفة من الضوئية تعكس، يمكن لهذه الإشارات تكشف عن التركيب الكيميائي للسطح الحياة.

وبعبارة أخرى، كما يحلو للكثير من العلماء أن نشير، السبر تكوين الغلاف الجوي المحيطة بهذه الكواكب خارج المجموعة الشمسية، مثل الوقوف في واشنطن، DC، في محاولة لالقاء نظرة على اليراع بجانب كشاف لوس انجليس. باسادينا، قال الرئيس كوكب خارج المجموعة الشمسية عالم كاليفورنيا ناسا مختبر الدفع النفاث كارل StapelFeldt: وهذا الواقع يجعل نماذج المناخ أمر ضروري لاستكشاف هذه النماذج لمعرفة ما نحن من المفترض أن تجعل محددة، قابلة للاختبار توقعات، وهو أمر مهم جدا لتصميم مستقبل التلسكوبات واستراتيجية الملاحظة.

النظام الشمسي - الأرض هو مثال جيد

(تم إضافة بطاقات الدائرة هنا، يرجى الذهاب إلى رأي العميل عناوين اليوم)

في عملية استخدام كبيرة التلسكوبات الأرضية والفضائية لمسح الكون، وعلماء الفلك اكتشفوا مجموعة متنوعة من العوالم الغريبة، ويبدو انهم التي يمكن استخلاصها من الخيال. ناسا جودارد الفيزياء الفلكية إليسا كوينتانا (ELISA كوينتانا) أدت إلى اكتشاف الكواكب كبلر -186f، وهذا هو الكواكب الأرضية الأرض من حيث الحجم. وقال كوينتانا: لفترة طويلة، ركز العلماء على إيجاد تشبه الشمس ونظام الأرض. لأن النظام الشمسي هو كل ما نعرفه، ولكن هذا النوع من اكتشاف كوكب عديدة، اكتشفت كواكب صغيرة مثل القمر، كما وجدت في الكواكب العملاقة الكبيرة مثل كوكب المشتري.

كما وجدت عددا من الكواكب التي تدور حول نجوم صغيرة، والنجوم العملاقة والأنظمة المتعددة النجوم. في الواقع، NASA كبلر تلسكوب الفضاء والجدد عبور كوكب خارج المجموعة الشمسية الفضائية مسح "عدد تيس"، وكذلك التلسكوبات الأرضية للكشف عن معظم الكواكب، حجمها ما بين الصخرية والكوكب الغازي أورانوس. وحتى الآن، أقرب كوكب الأرض من حيث الحجم، من الناحية النظرية، هو الأكثر احتمالا لديها كواكب صالحة للعيش الظروف، في الوقت الراهن سوى حول "القزم الأحمر،" وجدت أن الأقزام الحمراء يشكلون الغالبية العظمى من النجوم في مجرة درب التبانة. ولكن هذا هو الأرجح لأن الأقزام الحمراء هي أصغر من الشمس، وقتامة والكواكب إشارة حول تشغيل قزم أحمر إصدار أكثر عرضة للالكشف عنها بواسطة التلسكوبات.

لأن الأقزام الحمراء هي صغيرة وقريبة جدا من يجب الكوكب (المسافة من الشمس، بل هو أقرب من الزئبق هو من) من أجل الحفاظ على قفل الجاذبية. لأن الأقزام الحمراء كل النجوم الأخرى باردة جدا مقارنة، وبالتالي فإن الكوكب يجب أن يكون أقرب إليهم، من أجل امتصاص ما يكفي من الحرارة بحيث الماء السائل تجميع على السطح. الموجودة حاليا في نظام النجوم قزم أحمر في هذا الكوكب الأكثر جاذبية لديها بروكسيما سنتوري ب، ب بروكسيما سنتوري هو أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية لدينا. في المنطقة المجاورة للنظام نظام راهب-1 للطاقة الشمسية لديها أيضا سبعة كواكب صخرية، ولكن هل يمكن لهذه الكواكب دعم الحياة لا تزال مسألة مثيرة للجدل.

وأشار العلماء إلى أن نجم قزم أحمر على طرد كوكب لها من الأشعة فوق البنفسجية الضارة والأشعة السينية، تنتج أكثر من 500 مرة في الحادث الإشعاع على الشمس في النظام الشمسي. على السطح، وهذه البيئة الافراج عن الغلاف الجوي، تبخر المحيطات، يمكن أن تدمر الحمض النووي. ولكن ربما لا، على الرغم من الإشعاع، وتظهر النماذج المناخية للأرض أن كوكبا خارج النظام الشمسي الصخرية حول الأقزام الحمراء يمكن أن تكون الكواكب الصالحة للحياة. أنتوني ديل جيني آو (أنتوني ديل الذقن) هو ادارة الطيران والفضاء الوطنية الأمريكية (ناسا) معهد جودارد لدراسات الفضاء (غودارد معهد للدراسات الفضائية) التقاعد علماء المناخ الكوكبي.

دور الغلاف الجوي والمحيطات

في جيني آو الوظيفي، لمحاكاة مناخ الأرض والكواكب الأخرى، بما في ذلك بروكسيما سنتوري ب. فريق البحث جيني آو محاكاة مناخ محتمل على بروكسيما سنتوري ب، لاختبار مدى حاجة هناك سوف بروكسيما سنتوري بروكسيما سنتوري ب حرارة دافئة بما فيه الكفاية بما فيه الكفاية والرطب لاستيعاب الحياة. هذا النوع من النمذجة لمساعدة العلماء في وكالة ناسا حددت عدة الحياة أجدر مع تلسكوب الفضاء جيمس ويب القادم ناسا يريدون لدراسة الكوكب. على الرغم من أن محاكاة مراقب لا يمكن معرفة ما إذا كان أي الكواكب الصالحة للحياة، ولكن أستطيع أن أقول لهم:

والكوكب هو في مزيد من البحث عن كواكب مرشح مناسبة موقفا وسطا. بروكسيما سنتوري ب مدارات النجم بروكسيما سنتوري، وهو ثلاثة نجوم (سامسونج) النظام، فقط 4.2 سنة ضوئية من الشمس. وبالإضافة إلى ذلك، والعلماء لا يعرفون سوى القليل عن. وفي الوقت نفسه يعتقد العلماء أنها كانت الكواكب الصخرية، أكبر قليلا من كتلة قدر من الأرض. قد يكون العلماء تخضع لحجم بروكسيما سنتوري ب الجاذبية لاستنتاج نوعيته من خلال مراقبة مدارها حول بروكسيما سنتوري في وقت التشغيل. بروكسيما سنتوري ب السؤال هو: الكوكب حول الشمس في دائرة أيام فقط 11.2، والحاجة إلى دائرة الأرض حول الشمس 365 يوما.

الفيزياء يقول العلماء، وهذا الترتيب قد جعل بروكسيما سنتوري ب هو قفل الجاذبية على النجم التابع له، تماما كما يتم تأمين القمر الجاذبية على الأرض. إذا كان ذلك صحيحا، فإن بروكسيما سنتوري ب الجانب مواجهة الإشعاع النجمي المكثف، في حين أن الجانب الآخر من سواد المجمدة من الفضاء، وهذه ليست علامة جيدة من الحياة على كلا الجانبين. وتشير دراسات المحاكاة، بجانب النجوم B، الكواكب أو أي خصائص مشابهة لها، قد يكون صالح للعيش، التي تأسست في الغلاف الجوي والمحيطات يلعب دورا أساسيا. فريق ديل الذقن ترقية نموذج مناخ الأرض وضعت لأول مرة في 1970s، وخلق محاكاة الكواكب تسمى روك-3-D ل.

بروكسيما سنتوري ب جو إذا كان هناك مفتاح حل المتوقع أن تعالجها التلسكوبات المستقبل القضايا، في كل المحاكاة، وتغير الفريق نوع وكمية من بروكسيما سنتوري الغازات المسببة للاحتباس الحراري ب في الهواء. كما تغيرت أيضا على عمق وحجم وملوحة المحيطات، وتعديل نسبة من الأراضي والمياه، لنرى كيف أن هذه التغيرات سوف تؤثر بروكسيما سنتوري ب المناخ. مثل نموذج ROKE-3-D، سوى بعض المعلومات الأساسية حول الكواكب خارج المجموعة الشمسية في البداية: من حجم ونوعية والنجوم. يمكن للعلماء يضعف كوكب من خلال مراقبة الضوء المنبعث من النجم عندما يمر من خلال الجبهة:

أو لاستنتاج كوكب حوله عندما تكون هذه الأشياء الجاذبية عن طريق قياس دوران النجم. هذه التفاصيل المادية نادرة توفر المعلومات للمعادلة، وتشمل هذه المعادلات إنشاء معظم النماذج المناخية المتطورة المطلوبة تصل إلى 100 مليون خط من رمز جهاز الكمبيوتر. يشير رمز كما وجدت ناسا ان جهاز الكمبيوتر مثل هذا العملاق، وذلك باستخدام قواعد المعمول بها الطبيعة لمحاكاة النظام المناخي العالمي. في العديد من العوامل الأخرى، ويأخذ نموذج المناخ في الحسبان كيف الغلاف الجوي والمحيطات الدورة الدموية والتفاعل، وكذلك كيفية الإشعاع من الشمس تتفاعل مع الغلاف الجوي للكوكب والسطحية.

عندما وجد الفريق البحثي تشغيل ROKE-3-D العملاق، انظر بروكسيما سنتوري ب الإشعاع افتراضية تهرب من الغلاف الجوي، وأنها لعبت دورا مظلات ضخمة. قد يكون هذا بروكسيما ب الجانب المواجه للشمس لخفض درجة الحرارة من الدفء والحر. وقد وجد علماء آخرون أن بروكسيما سنتوري ب يمكن أن تشكل هذه سحابة ضخمة، إذا كان الناس ينظرون صعود السطح، فإنها تحجب السماء. عالم الكواكب في معهد غودارد رافي كأس راب ناسا أيضا على غرار والكواكب الخارجية المناخية المحتملة، قال: إذا تم تأمين كوكب الجاذبية، وببطء على طول محور الدوران، والنجم الأمامية شكل حول الغيوم، وتشير دائما إلى ذلك.

هذا هو قوة بسبب واحد يسمى تأثير كوريوليس، والذي يسبب التدفئة الحمل الحراري في الغلاف الجوي في موقف نجوم. ولكن أيضا على المناخ المحتملة كوكبا خارج النظام الشمسي والنمذجة، وعروض نموذجية بروكسيما سنتوري ب مقتضى الحال. بروكسيما ب إلا أن اليوم هو أعلى من درجة الحرارة المطلوبة من الخارج دوران الغلاف الجوي والمحيطات مجتمعة، سوف تدفئة تحرك الهواء والماء في مختلف أنحاء كوكب الأرض، وذلك لتقديم الحرارة إلى الجانب البرد. وبالتالي، لا يمكن منعها إلا من بروكسيما ب الليل الجليد في الغلاف الجوي يمكن أيضا إنشاء بعض شرط المحلية في الليل، حتى إذا لم يتمكنوا من رؤية المناطق الخفيفة، وسوف تظل هذه المناطق على سطح السائل.

مع نظرة جديدة

الكسوة الجزيئية المحيطة الغلاف الجوي للكوكب، بالإضافة إلى تداول الحرارة الخارجي والمساعدة في الحفاظ على، وتوزيع الغاز جو يتغذى الحياة أو منها إنشاؤه. هذه الغازات أن العلماء سوف تبحث عن كواكب خارج المجموعة الشمسية في الغلاف الجوي ما يسمى ب "البيومترية"، ولكن في النهاية يجب أن يبحثوا عن ما زالت لم تحدد. الأرض هو النظام فقط الشمسية والعلماء لديهم أدلة على أن التركيب الكيميائي للغلاف الجوي لاستمرار الحياة. ومع ذلك، عند استخدام المواد الكيميائية كنموذج الأرض الكواكب في مجرة درب التبانة التي يجب أن يكون من الحكمة. على سبيل المثال، عالم الكواكب في معهد غودارد جادا العاني (جيادا Arney) المحاكاة أظهرت أن: شيء حتى بسيطة مثل الأكسجين قد يشكل أيضا الفخ.

إذا مليارات الحضارة خارج الأرض منذ سنوات الأرض سوف محاذاة التلسكوب، على أمل العثور على كوكب الأرض ملفوفة في الأكسجين الأزرق، وسوف تصاب بخيبة أمل، وربما أنها سوف تلسكوب إلى العالم الآخر. ومع ذلك، في قبل أن 3،8-2500000000 سنوات، والميثان قد يكون أفضل بحث البيومترية للحياة، بدلا من الأكسجين. في ذلك الوقت من هذا جزيء يتم إنتاجه بكميات كبيرة، فمن المرجح أن تكون ولدت قبل الكائنات الحية الدقيقة البحرية ولد بهدوء. والشيء المثير للاهتمام حول هذه المرحلة من تاريخ الأرض هو أنه، مقارنة مع الأرض الحديثة، فمن الغريب جدا. في ذلك الوقت الأرض لا يوجد لديه الأكسجين، وبالتالي فإن الأرض في المنظار ليست حتى شاحب اللون الأزرق دوت، ولكن نقطة البرتقال الخفيفة.

قد يكون هذا الضباب البرتقال سجي في الدخان أنتج في وقت مبكر الميثان الأرض. البحث عن مثل هذا، "توسيع نطاق تفكيرنا بشأن إمكانية الكواكب الخارجية"، تساعد على توسيع قائمة الخصائص البيولوجية للعلماء الكواكب سوف تبحث في الغلاف الجوي للكوكب بعيد ل. على الرغم من أن هذا الكوكب هو النماذج المناخية النظرية، وهو ما يعني أن العلماء حتى الان الفرصة لاختبار في العالم الحقيقي، ولكنها توفر مخططا لالملاحظات المستقبل. والهدف الرئيسي هو تحديد التلسكوب المناخ محاكاة وغيرها من المهام في معظم الحياة هناك كواكب الأمل، حتى أن العلماء يمكن أن يكون الاستخدام الأكثر فعالية من محدودة ومكلفة الوقت التلسكوب.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه المحاكاة تساعد العلماء على إنشاء المحتملين الخصائص الكيميائية التسويقي، ربما في يوم من الأيام كشف هذه الميزات. هل لديك قاعدة البيانات هذه، يمكن أن يساعد العلماء على التعرف بسرعة ويجري لوحظ نوع من كوكب الأرض، ويقرر ما إذا كان سيستمر التحقيق أو سوف التلسكوب يتحول في أي مكان آخر. وأشار ديل الذقن أيضا: العثور على حياة على كواكب بعيدة قد تكون مقامرة! يجرؤ الإنسان الرهان؟ يمكنك المراهنة على الفوز؟ طموح لاستكشاف الكون من وجهة نظر التاريخ البشري، بالطبع، هو تجرؤ، أليس كذلك؟ إذا كنا نريد أن الكشف عن معظم لوحظ بحكمة، ونمذجة المناخ له أهمية خاصة لأنه سوف يؤدي إلا إلى زيادة فرص العثور عليها.

الديباج بارك | البحوث / من: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا

الديباج بارك | علوم والتكنولوجيا والبحوث والعلوم

الديباج الانتباه [بارك] لرؤية أكثر واسع الفضاء الأميركية والعلوم للملاحة الفضائية