dobos vera - exobolygók lakhatósága - budapest science meetup szeptember
TRANSCRIPT
Exobolygók lakhatósága
Dobos VeraOrgoványi Judit, Nagy ImreEötvös Loránd Tudományegyetem, Csillagászati Tanszék
Budapest Science Meetup2010. szeptember 15.
Távoli bolygórendszerek
• Extraszoláris bolygó
• 490 exobolygó, 413 bolygórendszer
• 49 több bolygós rendszer
• Forró jupiterek
• Kevés kőzetbolygó
• Van-e rajtuk élet?
Az élet kialakulásának feltételei
• Folyékony víz
• Hőmérséklet és nyomás
• Légkör összetétele és vastagsága
• Csillag sugárzásának színképi eloszlása
• Nehéz elemek (pl. szén, nitrogén, oxigén)
• Bolygópálya hosszú időn át tartó stabilitása
Lakható zónák
• Folyékony vizes lakható zóna
• Ultraibolya lakható zóna
• Fotoszintézis fenntartó lakható zóna
• Árapály lakható zóna
• Galaktikus lakható zóna
• …
• Folyékony vizes lakható zóna1
folyékony halmazállapotú víz jelenléte
Belső határ: Külső határ:
• Ultraibolya lakható zóna2
ultraibolya sugárzás színképi eloszlása
Belső határ: Külső határ:
dERS
dER
d
d
SunSuninnerEarth
inner
)(
)(2
2
2
2
nm
nm
SunSun
nm
nm
Earth
inner
dERBx
dERB
d
d400
200
2
400
200
2
2
2
)()(
)()(
nm
nm
SunSun
nm
nm
Earth
outer
dERy
dER
d
d400
200
2
400
200
2
2
2
)(
)(
1Kasting et al. (1993) Icarus 101, 108 – 128 2Buccino et al. (2006) Icarus 183, 491 – 503
dERS
dER
d
d
SunSunouterEarth
outer
)(
)(2
2
2
2
– Folyékony vizes– Ultraibolya (x = 2, y = ½)
– Folyékony vizes– Ultraibolya (x = 3, y = ⅓)
Lakható zónák a csillag tömegének függvényében
Vénusz
FöldMars
M1
M2
Jupiter
Szaturnusz
Bolygópályák stabilitása
M1 , M2 = 0 – 10 MJ t = 150 000 év
Következtetés
• Nap tömegének változtatása– 0,8 MNap < M* < 1,2 MNap
– Stabil bolygópályák– Föld: mindkét lakható zónán belül
• Óriásbolygók tömegének változtatása– M1 , M2 = 0 – 10 MJ – Belső bolygók pályái stabilak,
ha M1 ≤ 4 MJ és M2 ≤ 3 MJ
A Naprendszer nem finomhangolt.
• Buccino et al. (2006) Ultraviolet Radiation Constraints around the Circumstellar Habitable Zones, Icarus 183, 491 – 503.
• Kasting et al. (1993) Habitable Zones around Main Sequence Stars, Icarus 101, 108 – 128.
• Lineweaver et al. (2004) The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way Science 303, 59–62
• Modos et al. (1999) Construction of spectral sensitivity function using polychromatic UV sources, J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 49, 171 – 176