Woher wissen Wissenschaftler, ob ein erdähnlicher Planet wirklich erdähnlich ist?

Ich bin mir nicht sicher, wie Wissenschaftler feststellen, dass ein Planet wirklich ein erdähnlicher Planet ist. Wie machen Sie das?

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Der Erdähnlichkeitsindex (ESI) ist ein gewichtetes geometrisches Mittel von vier Ähnlichkeiten.

Die auf http://phl.upr.edu/projects/earth-similarity-index-esi (Stand 23. März 2014) dokumentierte Formel sollte da etwas angepasst werden n sollte statt der Anzahl der Planeteneigenschaften die Gewichtssumme sein. Mit den auf der Website bereitgestellten Gewichten erhalten wir

E S ich = ( ( 1 − | r E − r P r E + r P | ) 0,57 ⋅ ( 1 − | ρ E − ρ P ρ E + ρ P | ) 1.07 ⋅ ( 1 − | v E − v P v E + v P | ) 0,70 ⋅ ( 1 − | 288 K − ϑ P 288 K + ϑ P | ) 5.58 ) 1 7.92 ,
mit r E = 6 , 371  km     Erdradius , r P der Radius des Planeten, ρ E = 5.515  g / cm 3 Schüttdichte der Erde, ρ P die Schüttdichte des Planeten, v E = 11.2  km / s     die Fluchtgeschwindigkeit auf der Erdoberfläche, v P die Fluchtgeschwindigkeit auf der Oberfläche des Planeten und ϑ P die Oberflächentemperatur des Planeten; die Gewichtssumme ist 0,57 + 1.07 + 0,70 + 5.58 = 7.92 .

Mars als Beispiel : Mit r P = 0,53 r E , ρ P = 0,71 ρ E , v P = 0,45 v E , ϑ P = 227  K wir bekommen

E S ich s = ( ( 1 − | 0,47 1.53 | ) 0,57 ⋅ ( 1 − | 0,29 1.71 | ) 1.07 ⋅ ( 1 − | 0,55 1.45 | ) 0,70 ⋅ ( 1 − | 61  K 515  K | ) 5.58 ) 1 7.92 = ( 0,811241627 ⋅ 0,819676889 ⋅ 0,716163454 ⋅ 0,494865663 ) 1 7.92 = 0,833189885
als Oberflächenähnlichkeit. (Einige der hier verwendeten Daten .) Globale Ähnlichkeit kombiniert Oberflächenähnlichkeit mit innerer Ähnlichkeit. Die globale Ähnlichkeit des Mars mit der Erde beträgt etwa 0,7.

Die Oberflächengravitation kann aus dem Radius und der Schüttdichte eines Planeten berechnet werden. Der Radius eines Expoplaneten kann durch die Transitmethode geschätzt werden, indem der geschätzte Durchmesser des Sterns mit der Helligkeitsänderung des Sterns während des Planetentransits in Beziehung gesetzt wird. Die Masse des Planeten kann durch das Wobbeln der Radialgeschwindigkeit des Sterns (unter Verwendung der Doppler-Verschiebung) geschätzt werden. Durch Massenschätzung des Sterns und der Umlaufzeit des Planeten kann die Entfernung des Planeten zum Stern abgeschätzt werden. Eine Schätzung der absoluten Helligkeit des Sterns kann dann verwendet werden, um die Oberflächentemperatur des Planeten abzuschätzen. Es gibt noch mehr Methoden. Die Genauigkeit dieser Schätzungen hängt von der Qualität der Beobachtungen ab.

Als erdähnlich gelten ESI-Werte zwischen 0,8 und 1,0.

Details der Atmosphäre des Planeten, Menge des Oberflächenwassers und andere Details werden in der Formel nicht berücksichtigt. Es ist also nur eine sehr grobe Priorisierung. Mit zukünftigen spektroskopischen Daten könnte eine weitere Verfeinerung möglich sein.

Die Zusammensetzung eines Exoplaneten ist das, was gemeint ist, wenn jemand ihn als erdähnlich bezeichnet. Wenn ein Planet gefunden wird, versuchen Wissenschaftler, die Entfernung des Planeten vom Stern zu berechnen - indem sie die Rotationsperiode des Planeten, das Wackeln des Muttersterns und so weiter untersuchen. Sobald wir die Entfernung zum Stern und die Art des Sterns kennen, können wir schlussfolgern, ob sich der Planet in der relevanten Goldilocks-Zone befindet, dh ob der Planet flüssiges Wasser, erträgliche Temperaturen und andere solche Faktoren haben kann, die für die Erhaltung des Lebens notwendig sind.

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