Vad händer om Jorden var en superjord?

Pin
Send
Share
Send

Under nästan fyra år visade NASA: s Kepler-rymdskepp genom rymden och undersökte vårt hörn av galaxen. Den övervakade mer än 150 000 stjärnor och letade efter planeter om jordens storlek som tillhörde andra solsystem. Uppdraget besviken inte; Kepler fann otaliga exempel på en typ av planet känd som en superjord.

Dessa avlägsna planeter kan påminna dig om hemma - de är steniga, mindre än gasjättar, som ligger nära deras stjärna och har en relativt tunn atmosfär. Men de är väldigt större än den blå marmorn: Dessa superjordar är en hål som är två till tio gånger större i massan än vår jord.

Eftersom det finns så många superjordar där ute, väcker det frågan: Vad skulle hända med vår planet om den var två eller till och med tio gånger så stor som den är nu?

Det är möjligt att Jorden och de andra inre planeterna i vårt solsystem var på väg i den riktningen, berättade Mickey Rosenthal, en doktorand som studerade planetbildning vid University of California, Santa Cruz, till Live Science. En teori är att den gigantiska planeten Jupiter blev så stor att den avbröt tillgången till kosmiska byggstenar som behövdes för att göra de inre planeterna större - effektivt svälta dem, sade Rosenthal.

Oavsett orsaken till jordens nuvarande storlek, finns det inget sätt att verkligen veta vad som skulle hända med jorden om den var super. Men forskare har några idéer baserade på vad de har lärt sig om våra avlägsna kusiner.

Till att börja med skulle du vara kortare - du, Mount Everest och varje träd i Kaliforniens Sequoia National Park - för om du ökar storleken på en planet och håller allt annat identiskt, ökar tyngdekraften också. Om jorden var dubbelt så stor, skulle du vara tyngre, eftersom tyngdkraften ökar när planetens täthet och radie ökar. Det skulle ta mer energi för att motstå gravitationskraft, så de strukturer vi har idag skulle inte vara tillräckligt starka för att stå så höga som de gör nu.

Med en större planet och ett starkare gravitationsfält skulle jorden också uppleva fler kollisioner, berättade Rory Barnes, en teoretiker som studerar planetenes förmåga vid University of Washington, till Live Science. Som en superplanet skulle jordens större gravitationskraft effektivt locka fler och större asteroider, så kollisioner av "Armageddon-typ" skulle bli mer av oro än de är nu, sade Barnes.

Om den hypotetiska superjorden var ännu större, säger, tio gånger dess nuvarande massa, kan dramatiska förändringar börja hända i jordens inre. Järnkärnan och vätskemanteln skulle också vara 10 gånger större, och med mer tyngdkraft som verkar på en större massa skulle trycket under jordens yta öka. Detta höga tryck kan få järnkärnan att stelna, sade Barnes.

Från och med nu genererar konvektionsströmmar i vår delvis flytande kärna jordens magnetfält. Men om kärnan stelnade skulle strömmarna stoppa och magnetfältet kunde försvagas eller elimineras, sa Barnes. Om vårt magnetfält bleknade eller försvann skulle det vara mycket dåligt för livet på jorden, sa Barnes.

Barnes magnetfält "skyddar livet på planeten från rymdens otäckt", konstaterade Barnes. Utan den kan laddade partiklar som flyger genom rymden, även kallad solstormar, smälla in på jorden. Och dessa små partiklar kan orsaka alla slags problem, inklusive att bryta upp DNA och öka risken för cancer, sade han.

Barnes påpekade också att ett större inre kunde göra superjorden mer vulkaniskt aktiv än den är nu. När planetens radie ökar finns det mer energi inuti och färre platser för den energin att fly. Mer vulkanutbrott skulle inte vara förvånande, sade han. Plattaktonik skulle också vara annorlunda på en superjord. Men den exakta effekten är fortfarande en öppen fråga. En större mantel skulle också vara varmare, eventuellt orsaka kraftigare konvektionsströmmar som skulle pressa plattorna mer. Däremot är det möjligt att jordskorpan under högt tryck skulle smälta samman och plattaktonik inte alls skulle existera.

Baserat på superjordarna som forskare hittills hittat kan vi inte riktigt vara säkra på att jorden till och med skulle vara beboelig om det var en superjord. Kepler rymdteleskopet var bäst på att upptäcka planeter nära deras stjärna - mycket närmare än jorden är solen. De flesta superjordar som är kända för vetenskapen är nästan lika nära deras stjärna som Merkurius är vår sol.

För att jorden ska vara jämförbar skulle den behöva ha en bana på cirka 100 dagar, säger Hilke Schlichting, lektor i astrofysik vid University of California, Los Angeles. Denna bana kan vara bebodd i system med en stjärna som är mindre än solen, men om vår jord var så nära vår sol, skulle allt vatten på planeten förångas, sa Schlichting.

Med andra ord skulle jorden befinna sig utanför den bebodda zonen och i själva verket skulle den bli en ångplanet, sade hon.

Överraskande nog tycks många av de superjordar som hittills upptäckts vara vattenrika, som hela vattenvärldar, sade Rodrigo Luger, Flatiron Research Fellow vid Simon Foundation's Center for Computational Astrophysics i New York City, i en intervju. Det är möjligt att dessa planeter bildades av stora isstycken och sedan senare vandrade nära sina stjärnor, vilket fick deras is att smälta, sade han.

Emellertid kanske dessa planeter inte är bebodda, eftersom deras djupa hav faller till ett fast islager. Denna is bildas inte av låga temperaturer utan av det intensiva havets intensiva tryck, som tvingar vattenmolekyler till ett fast tillstånd. Detta islager blockerar varje interaktion mellan atmosfären och planetens inre, vilket innebär att det inte finns någon kolcykel (en process där kol cyklas genom atmosfären, havet och skorpan) eller inget mineralutbyte (som reglerar jordens långsiktiga temperatur via en interaktion mellan atmosfär och manteln), enligt Luger. Det främjar inte livsmiljö - åtminstone för livet som vi känner till det.

Verkligheten är att forskare har fler frågor om superjordar än de har svar. Och vi förstår inte helt fysiken i vår egen interiör, mycket mindre än en planet som många solsystem bort, sade Luger. Vi vet inte vad som skulle hända om Jorden skulle vara överdimensionerad eller närmare solen. Men än så länge verkar det mycket lyckligt att vi inte lever på en planet som är något av dessa saker.

Redaktörens anmärkning: Den här berättelsen uppdaterades för att notera att om Jorden var dubbelt så stor, skulle tyngdkraften öka, men inte med dubbelt så mycket. För att klargöra att superjordar är planeter som är mellan två och tio gånger massan på vår planet.

Pin
Send
Share
Send