Astronomiya

Çırpınan qırmızı nəhəngin yaşana bilən bir planetin uzun müddət yaşamaq üçün qala biləcəyi nəzəri maksimum dəyişkənlik nədir?

Çırpınan qırmızı nəhəngin yaşana bilən bir planetin uzun müddət yaşamaq üçün qala biləcəyi nəzəri maksimum dəyişkənlik nədir?

Qırmızı nəhənglər haqqında oxuyurdum və bu ifadəyə rast gəldim:

Bəzi araşdırmalar, 1 M☉ ulduzun qırmızı nəhəng budaq boyunca təkamülü əsnasında, 2 astronomik vahiddə (AU) bir neçə milyard il boyunca yaşana bilən bir zonaya sahib ola biləcəyini, 9 AU'dan 100 milyon ilədək çıxdığını göstərir. bəlkə də həyatın uyğun bir dünyada inkişaf etməsi üçün kifayət qədər vaxt.

Qırmızı nəhənglərin parlaqlığı var $ sim 3000 L_ odot $. Tərs kvadrat qanuna görə, yaşayış zonası olmalıdır $ 1 ^ {+ 1.5} _ {- 0.2} cdot sqrt {3000} təxminən 54.772 ^ {+ 82.158} _ {- 10.954} text {AU} $ ulduzdan uzaq. Ulduz dəyişkənlik nümayiş etdirirsə, parlaqlığı təxminən / artıq dəyişə bilər $50\%$. Bu, yaşayış zonasını bir faktora görə dəyişəcəkdir $ 2 sqrt {0.5} = sqrt2 təxminən 1.414 $. Beləliklə, dəyişkənlik vaxtının belə bir planetin orbital dövrü içində olduğunu düşünərək, belə bir qırmızı nəhəng ulduzun ətrafında dövr edən planetlər üçün sabit bir orbit (mövcud olma baxımından) mövcuddurmu?


Bir planetin həmişə gecədən daha uzun bir günü ola bilərmi?

Yer üzündə planetin yarısı hər an işıqlanır (tutulmalara məhəl qoymayaq). Eksenel əyilmə gün uzunluğunun dəyişməsinə imkan verir, lakin bir il ərzində hər yer yarım dəfə işıqlandırılır.

Bir il ərzində hər yerdə vaxtın yarısından çoxunun işıqlandığı bir planet yaratmaq asandır. İkili bir ulduz istifadə edin.

Ancaq planetin daha məhdudlaşdırıcı tələbini ödəyən təbii olaraq meydana gələn, sabit bir günəş sistemi varmı? həmişə yarısından çoxu işıqlıdır?

Ümumiyyətlə, ikili bir ulduz ətrafında fırlanırsa, orbitində digər ulduzun planetin döndüyü ulduzun arxasından keçdiyi bir nöqtə olacaqdır. Hər iki ulduzun ətrafında dövrə vurarsa, eyni zamanda hər üçünün bir xəttdə olduğu bir nöqtə olacaqdır. Və unutmayın ki, planetin orbiti ulduzların orbitlərini ehtiva edən müstəviyə nisbətən meylli olsa da, kollinear vəziyyət mümkündür. qarşısını alan bəzi rezonansa qadağa qoyur.

Diqqət yetirin, yalnız günəş sistemi həndəsəsindən bəhs edirəm. Bulud örtüyü günəşi hər zaman görə bilməməyiniz deməkdir (işıq keçsə də). Atmosfer qırılması və difraksiyası görünən işığı 'gecə' tərəfə uzadır, bu da Venera kimi sıx atmosfer ilə həddindən artıq olur. Bunu bilirəm, buna görə cavabları istəmirəm. Bütün həllər vakuum dünyası üçün işləməlidir. Məqsədim günəş sistemlərinin həndəsəsini araşdırmaqdır.

Planet təmin etməlidir həm də "İstənilən vaxt səthin> 50% -i işıqlanır" və "İstənilən yerdə, ilin> 50% -i işıqlandırılır."

Təsirin təxmini miqyası: Deyək ki, “yarıdan çoxu” səthin ən az 195/360 mənasını verir (IE, Yer kürəsində əlavə saat). Həm də texniki cəhətdən görünməyən mənalı bir işıqlandırma təmin edən yüngül olmalıdır. Deyək ki, sözügedən sahə ən azı 1/40 səviyyəsinə qədər işıqlandırılır ("aldığı ən parlaq işıqlandırma" və ya "dünyanın aldığı ən parlaq işıqlandırma" olmalıdır?).

Bu sualı verməzdən əvvəl ikili ulduzlu bir Trojan planetini düşündüm. Daha sonra sabit L4 / L5 nöqtələri yaratmaq üçün iki cəsəd üçün minimum kütlə nisbətinin 25 olduğu bir rəqəm gördüm. Ulduzlarda parlaqlıq 3,5 güclə kütlə ilə mütənasibdir. Bu o deməkdir ki, bir ulduz digərindən ən az 78000 dəfə daha parlaq olmalıdır və planet onlardan eyni məsafədədir. Dünyadakı tam ay işığının təqribən 1/400000 günəş işığı olduğunu nəzərə alsaq, bu daha yaxşı deyil, heç bir yerdə "gün" sayacaq qədər yaxın deyildir. Buna görə sual verdim.


Çırpınan qırmızı nəhəngin yaşana bilən bir planetin uzun müddət yaşamaq üçün qala biləcəyi nəzəri maksimum dəyişkənlik nədir? - Astronomiya

Erişilebilirlik Links

Bu paneli bağlamaq üçün buraya vurun.

Bu örtüyü bağlamaq üçün buraya vurun və ya klaviaturanızdakı "Escape" düyməsini basın.

1899-cu ildə qurulan və Vaşinqtonda yerləşən Amerika Astronomiya Cəmiyyəti (AAS) Şimali Amerikadakı peşəkar astronomların əsas təşkilatıdır. Təxminən 7000 fərdi üzvlüyünə fiziklər, riyaziyyatçılar, geoloqlar, mühəndislər və tədqiqatları və təhsil maraqları müasir astronomiyanı əhatə edən geniş spektrdə olan digərləri də daxildir. AAS-ın missiyası, bəşəriyyətin kainat haqqında elmi anlayışını artırmaq və bölüşməkdir.

Bu örtüyü bağlamaq üçün buraya vurun və ya klaviaturanızdakı "Escape" düyməsini basın.

Fizika İnstitutu (IOP) fizikanı təbliğ edən və fizikləri hamının xeyrinə bir araya gətirən aparıcı bir elmi cəmiyyətdir. Bütün sektorların fiziklərindən və fizikaya marağı olanlardan ibarət olan dünya miqyasında təxminən 50 000 üzvlüyə malikdir. Fizika tədqiqatı, tətbiqi və təhsili inkişaf etdirmək üçün işləyir və fizika ilə bağlı məlumatlılıq və anlayışı inkişaf etdirmək üçün siyasətçilərlə və ictimaiyyətlə əlaqələndirir. Nəşriyyat şirkəti olan IOP Publishing, peşəkar elmi rabitə sahəsində dünya lideridir.


Mənbə

Su üzərində 10 m təbəqə və

Yerlə müqayisədə daha incə atmosfer və kiçik okeanlarla qitələr üzərində 1 km qat. Bu o deməkdir ki, qitələrin gecə kənarında yayılması gündüz saatlarında dəniz səviyyəsini dəyişdirə bilər, lakin ən quraq aləmlər xaricində onu tamamilə susuz vəziyyətdə qoyması ehtimalı azdır. Günün sonunda, artan bulud örtüyünün artması üçün bir rəy təsiri insolasiya (səthdəki ulduzdan gələn işıq intensivliyi) iqlimi sabitləşdirə bilər, həm səthdəki yaşayış sahəsini, həm də ulduzun ölçüsünü artırır.

Yang et al. 2014

Mükəmməl bir gelgit kilidli dünya üçün ulduz göydə hərəkətsiz qalacaqdı. Kölgələr az-çox qalıcı olardı və mülayim və ya kifayət qədər isti bölgələrdə belə heç vaxt birbaşa günəş işığı almayan donmuş vadilər ola bilər. Bitkilər günəş işığına giriş üçün şiddətli bir rəqabət edə bilər və bu da inkişaf edə biləcək bir növ meşə ekosistemini dəyişdirə bilər və böyümək böyüyə bilər; ağac örtüklərinin işığı tamamilə inhisara alması daha asan olarsa, böyümək problem ola bilər.


Space Engine

Fəqət planetdəki kiçik qüsurların orbitdəki ulduzun göydə bir az dəyişməsinə səbəb olması da mümkündür. Obliklik, ulduzun il ərzində şimal və cənub dalğalanmasına, eksantriklik isə şərq və qərbdə salınmasına səbəb olacaqdır. Bu, quru zolaqlarının gündüz və gecə tərəfi arasında keçməsinə səbəb ola bilər və günəşin səmada daha da aşağı düşməsi səbəbindən digər bölgələrdə qəribə bir mövsüm mövsümü yaşanacaq. Qarışıqdakı iki təsir, planetin əks tərəfində & # 8220qış & # 8221 olmaqla, günün ətrafı ətrafında & # 8220yaz & # 8221 çevrilməsinə səbəb ola bilər. Sistemdə cazibə qüvvəsi göstərən başqa planetlərin olması halında, çox güclü gelgit gücünə sahib bir planetin də bu orbital qüsurları inkişaf etdirməsi ehtimalı böyükdür. Ancaq çox böyüyərlərsə, gelgit istiləşməsi həyatın səthdə inkişafına mane olan həddindən artıq vulkanik fəaliyyətə səbəb ola bilər.

Ayın Yer kürəsindən baxılması. Tomruen, Vikimedia

Ancaq gelgitin kilidlənməsi qaçınılmaz olaraq qalın atmosferi olan 1: 1 sinxron fırlanma planetlərinə gətirib çıxarmır və günün uzunluğunu dəyişdirən gelgit təsirlərinə səbəb olacaq qeyri-bərabər istiləşməyə səbəb ola bilər. Bəzi ekssentrikliyi olan bir planet (

0.15-0.3) a-ya yerləşə bilər 3: 2 spin-orbit rezonansı Günəş sistemimizdəki Merkuri kimi, ulduz ətrafında hər 2 dövr üçün öz oxu ətrafında 3 dövrü tamamlayaraq, 1 günəş gününün 2 orbital dövrü davam etməsi deməkdir. Minimum kütləli qırmızı cırtdanın HZ-də dövran edən bir dünya üçün bu günlər 10 Dünya günü qədər qısa ola bilər & ancaq HZ-dəki gelgit qüvvələri belə bir ulduz üçün ən güclüdür, belə bir orbitin meydana gəlməsini və ya qarşısını alacaq qədər güclüdür. planetimizdə və həddindən artıq vulkanik fəaliyyətə səbəb olacaq qədər istilik istehsal edir. Daha böyük bir ulduz ətrafında fırlanan bir dünya üçün gecələr yer üzündə qütblərin mövsümi gecələrindən daha uzun, lakin yenə də daha parlaq günlərlə daha qısa olardı. Yer kürəsinin taiga bölgələrində gördüyümüz kimi qışlama-bum həyat dövrü inkişaf etdirdiyi belə bir dünyada bütün həyatı asanlıqla təsəvvür edə bilərik.

Bu gün kainatdakı hər qırmızı cırtdan hələ də gəncdir və heç biri uzun müddət ana ardıcıllığı tərk etməyəcək, lakin interyerlərinin nəzəri modelləşdirilməsi bizə nə etdikləri zaman olduqca yaxşı bir fikir verir. Qırmızı cırtdan nəhayət hidrogen yanacağında azaldıqda, əsas müqavilə bağlayır və istilənir və ulduz bir neçə milyard ilini mavi cırtdanhəm əvvəlkindən daha isti, həm də daha parlaq. Təxminən 0,2 günəş kütləsi və daha yüksək olan ulduzlar günəşimizin indikindən daha parlaq ola bilər. Çoğunlukla bu, əvvəllər HZ-də olan sistem planetlərinin quru bişmiş olacağı üçün yaşayış şərtlərinin sona çatdığını göstərir və əksər mavi cırtdanlar üçün HZ-nin parlaqlığı & # 8212; və bu səbəbdən HZ-nin mövqeyi digər planetlərin çox tez dəyişir. uzun müddət yaşamaq üçün İstisna, 0.16 günəş kütləsinə yaxın olan ulduzlardır, mövcud cari günəşin təxminən 1/3 hissəsində sabitləşəcək və sonra 5 milyard il orada qalacaqlar. Bu deməkdir ki, ulduzun 3 trilyon illik əsas ardıcıllıq ömrü boyunca soyuq, donmuş və ölmüş planetlərin əriyib həyatı meydana gətirə biləcəyi və həyatın inandırıcı bir şəkildə zəkaya qədər inkişaf edə biləcəyi deməkdir. Ulduzun həyatının sonunda # 8221 bölüm.

Nömrələr kelvindəki səth istiliyidir. Yang et al. 2017

0.01 AU) bir planetin 8 milyard il ərzində qala biləcəyi.

Bununla birlikdə, yaşayış üçün potensial bir planetin necə belə bir vəziyyətdə olacağını soruşmalıyıq. Başlanğıcda orada əmələ gəlsəydi, trilyonlarla il boyunca güclü bir işıq altında bişmiş olardı (və ya qırmızı nəhəng mərhələdə yutulan ağ cırtdanlar meydana gətirən daha böyük ulduzlar halında). Bir planet xarici günəş sistemindəki etibarlı bir mövqedən içəri daxil olan bölgəyə köç edə bilər, ancaq bunu edərkən hər hansı bir okeanı və ya atmosferi qaynadacaq sıx bir gelgit istiliyi yaşadığı yüksək bir eksantriklik dövründən keçməli olardı. və potensial olaraq səthi əridir.

Bəlkə də belə bir dünya sonrakı kometa təsirləri ilə su ilə doldurula bilər və ya bəzi kataklizmik hadisələrdən sonra yerində yeni bir planet meydana gələ bilər. Ancaq bu qədər yaxın orbitlərdə, az miqdarda bir orbital eksantriklik belə güclü bir gelgit istiliyinə səbəb ola bilər. Yaşamaq qabiliyyətinin ən yüksək dövründə, ağ cırtdan formalardan 5 milyard il sonra, 0.0001-dən çox bir eksantriklik, HZ-dəki planetlərin qaçaq istixana təsirinə səbəb olması və onları yaşanmaz hala gətirməsi üçün kifayətdir. Günəş sistemimizdəki ən az eksantrik planet olan Veneranın eksantrikliyi 0.0068-dir. Kiçik və sıx bir sistemdə, başqa hər hansı bir planet, həddindən artıq gelgit qüvvələri onları azaltmağa çalışarkən, ehtimal ki, bunlardan daha çox eksantrikliyə səbəb olar. Bəlkə də gelgit istiləşmə və işığın birləşməsi ilə ənənəvi yaşayış zona xaricindəki bir planetin maye suyun istiliyinə istilənməsi mümkün ola bilər, amma sonrakı hissədə araşdıracağımız səbəblərə görə bunun uzun müddət sabit bir iqlimin qorunması ehtimalı azdır. müddət. Gelgit təsiri yaxın ətrafdakı planetləri xaricə itələməyə meylli olduğunu da qeyd etmək lazımdır & # 8212, Ayımız yaşana bilən zonanın daxili hərəkətinin əksinə olaraq Yerdən xaricə doğru hərəkət edir.


KƏLAMİNİN FİZİKASI: ELMİ PRİNSİPLƏRİN AYNANILMASI

1990-cı illərin kəşflərinə əsaslanaraq, 21-ci əsrin ilk onilliyində soyuq qaranlıq maddə, kosmoloji sabitliyi, düz bir kainat və inflyasiyadan Qaussiya ilkin dalğalanmalarını özündə birləşdirən bir & ldquostandard kosmoloji modeli & rdquo & LambdaCDM quruldu. 2010-cu ildən bəri aparılan müşahidələr bu modeli əvvəllər olduğundan daha sərt şəkildə sınadı, yeni fiziki hadisələr və qırmızı sürüşmə sahələri və ölçü dəqiqliyini xeyli artırdı. WMAP, Atacama Cosmology Telescope (ACT), South Pole Telescope (SPT) və xüsusilə Planck peyki CMB məlumatlarını, ilkin səs dalğaları ilə basılan uzun akustik salınım zirvələri də daxil olmaqla, incə detallarla LambdaCDM proqnozlarını təsdiqlədi; inflyasiya zamanı kvant dalğalanmalarından yaranan adiabatik başlanğıc şərtlər üçün gözlənilən qütbləşmə güc spektri və CMB dalğalanmalarının çoxluqlu qabaqcıl qaranlıq maddə ilə linzalanmasının 40 & sigma standart sapma aşkarlanması (Şəkil 1.3). Əsas nəticələrdən biri, & ldquogeneric & rdquo miqyaslı dəyişməz dalğalanmalardan kiçik bir gedişin inflyasiya proqnozunu təsdiqləyən geniş miqyaslı güc spektrində & ldquotilt & rdquo-nun açıq bir nümayişidir.

Daha aşağı sürüşmələrdə, Sloan Rəqəmsal Səma Tədqiqatından (SDSS) alınan baryon akustik rəqs (BAO) ölçüləri, mütləq kosmik məsafə miqyasının yüzdə 1 təyini imkan verdi. z & asymp 0.6 və geniş qırmızı sürüşmələrdə genişlənmə sürətinin ilk dəqiq (yüzdə 2-3) təyini, z & asimp 2.5. Böyük supernova məlumat dəstlərinin homojen analizləri, 0 & lt aralığında nisbi məsafə miqyasının yüzdə 1-2 ölçülməsinə nail oldu. z & lt 0.8 və daha aşağı dəqiqlik ölçmələri z & asymp 1.4. & LambdaCDM modeli, rekombinasiya dövründən günümüzə qədər kosmik genişlənmə tarixinin bu faiz və ya subperent səviyyəli ölçmələrini əks etdirir. Model ayrıca cazibə obyektivi və qalaktika qruplaşması ilə ölçülə bilən qaranlıq maddə qruplaşma tarixini proqnozlaşdırır. Burada müşahidələrlə razılaşma daha az aydın olur və ölçmələrdəki sistematik qeyri-müəyyənlik səviyyəsi daha yüksəkdir. CMB və BAO məlumatlarından çıxarılan H0 ilə yerli məsafə nərdivan ölçmələrindən çıxarılan dəyərlər arasında da müəyyən gərginlik var.

NWNH tərəfindən gözlənildiyi kimi, qaranlıq maddənin birbaşa və dolayı axtarışları, hissəciklərin standart modelinin minimal süper simmetrik uzantılarına əsaslanan zəif qarşılıqlı təsir göstərən kütləvi hissəcik (WIMP) nəzəriyyələrinin geniş siniflərinin əsas parametr sahəsini yoxlamaq üçün kifayət qədər həssaslıq əldə etdi. fizika. Fermi və qamma-ray peyki tipik WIMP məhv kanalları üçün gözlənilən enerji aralığında fotonları aşkarladığı və dərin, tam səma örtüklü olduğu üçün xüsusilə vacibdir. Qalaktika mərkəzindən və ya digər qalaktikalardan və ya qruplardan mümkün qaranlıq maddə məhv siqnalları ilə bağlı tanting iddiaları mövcud olsa da, bu siqnalların heç biri astrofizik mənbələrdən inandırıcı şəkildə fərqlənmir və yaxınlıqdakı cırtdan qalaktikalardan gələn siqnalların olmaması WIMP məhv xaçında maraqlı məhdudiyyətlər qoyur. bölmələr. Yeraltı birbaşa aşkarlama təcrübələri var

ŞƏKİL 1.3 (Sol) Planck kosmik mikrodalğalı fon peyki ilə ölçülən temperatur dalğalanmalarının güc spektri. Bu spektr, qırmızı əyri ilə göstərilən kosmik inflyasiya modelinin proqnozları ilə əla uyğun olaraq, böyük açılarda düz bir plato və ilkin səs dalğaları ilə basılan bir sıra rəqsləri nümayiş etdirir. Alt paneldə göstərilən model ilə məlumatlar arasındakı fərqlər ümumiyyətlə qalan müşahidə qeyri-müəyyənliklərindən daha kiçikdir. Planck Collaboration XIII (2016) adlı sənəd nəşr olunacaq Astronomiya və Astrofizika 2016-cı ildə. (Düzdü1,3 milyard işıq ili məsafədə iki 30 günəş kütləsi qara dəliklərin birləşməsindən inkişaf etmiş Lazer İnterferometr Qravitasiya Dalğa Rəsədxanası (LIGO) dedektorları tərəfindən ölçülən ağırlıq dalğalarının & ldquochirp & rdquo. Qırmızı və mavi əyrilər müvafiq olaraq Hanford, Washington və Louisiana, Livingstondakı dedektorlardan ölçmə göstərir. İki qara dəlik birlikdə orbital enerjini və spiralını itirdikcə, hadisələr üfüqləri birləşdikdə və yeni, daha kütləvi qara dəlik & ldquorings aşağı & rdquo ilə səssizləşmə ilə bitdikdə rəqslər daha sürətli olur. Bu cazibə dalğaları maksimum güclərində, LIGO detektorlarının 4 km qollarını bir atomun nüvəsindən 1000 qat kiçik 4 & dəfə 10 & minus 18 metr məsafələrə uzadır və sıxırlar. MƏNBƏ: (Sol) ESA və Planck Əməkdaşlığının izni ilə. (Sağ) Montana Dövlət Universitetinin Neil Cornish izni ilə.

bəzi iddia edilən siqnalları verdi, lakin bunların heç biri hələ cəmiyyəti bütöv bir şəkildə razı salmadı və digər təcrübələr artıq süper simmetrik hissəcik parametr məkanının əhəmiyyətli bölgələrini istisna edir. Böyük Hadron Çarpışıcısı (LHC), hissəcik fizikasının standart modelinin mərkəzi sütunu olan Higgs bozonunun dramatik kəşfi ilə təsdiqlədi, lakin hələ super simmetriya və ya qaranlığı izah edə biləcək digər standart model uzantıları üçün bir dəlil göstərmədi maddə.

Neytrino astrofizikasında, neytrin sektorunu təsvir edən bir çox parametrlərin dəqiq ölçülməsi daxil olmaqla böyük irəliləyişlər (və fizika üzrə 2015 Nobel mükafatı) görüldü. Kosmoloji məlumatlarından alınan neytrin kütləsinin yuxarı hədləri, indi neytrinonun salınım məlumatları ilə təyin olunan alt həddlərə yaxınlaşır. Nötrino astronomiyasındakı ən dramatik son inkişaf, IceCube təcrübəsi və peta-elektronvolt (PeV) enerji aralığında bir neçə onlarla neytrinonun aşkarlanmasıdır və gəliş istiqamətləri əlçatan səmaya yayılmışdır. Bunlar Günəş və Supernova 1987A xaricindəki mənbələrdən bilinən ilk astrofizik neytrinolardır və onların kəşfi yüksək enerjili kainatın yeni peyğəmbərlərinə baxış açır.

Əsrin ən dramatik astronomik inkişafı, qabaqcıl Lazer İnterferometr Qravitasiya-Dalğa Rəsədxanasının (LIGO) ilk elmi işi zamanı, 400 Mpc məsafədə qara dəliklərin birləşməsindən cazibə dalğalarının aşkarlanmasıdır (şəkil 1.3). Bu kəşf kvant optikası, maşınqayırma və siqnal emalının həddini aşaraq, atom nüvəsindən 10000 dəfə kiçik yerdəyişmələri ölçə bilən alətlər düzəltmək üçün onilliklər ərzində aparılan işlərdən sonra baş verir. NWNH, bu on ildə LIGO və pulsar zamanlama təcrübələrinin həssaslığının artırılmasına əsaslanan cazibə dalğalarının aşkarlanmasını gözləyirdi. Buna baxmayaraq, inkişaf etmiş LIGO əməliyyatlarında belə erkən bir güclü siqnalın aşkarlanması heyrətləndiricidir. Bu kəşf Einstein & rsquos ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin bəzi ekzotik proqnozlarını təsdiqlədi və 30 günəş kütləsi qara dəliklərin mövcud olduğunu və yaxın ikili sistemlər meydana gətirdiyini, qara dəlik birləşmələrinin ədədi nisbilik simulyasiyaları və analitik proqnozlarına uyğun cazibə dalğa partlayışları meydana gətirdiyini nümayiş etdirdi. birləşdirilmiş qalıq və rsquos zənglərinin hesablanması və LIGO-nun öncülük etdiyi interferometrik metodların cazibə dalğalarının astrofizik mənbələrini aşkar etmək probleminə qədər. Gələcək üçün ən əsası bu kəşf, LIGO & rsquos həssaslıq aralığındakı mənbələrin kifayət qədər yayılmış olduğunu və cazibə dalğa müşahidələrinin sürətlə kosmosdakı bəzi enerjili hadisələrə yeni bir pəncərə açacağını qətiyyətlə təklif edir. Kosmos əsaslı cazibə dalğa rəsədxanaları yerdən əlçatmaz tezlik diapazonlarında fərqli hadisələri araşdıra bilər və qara dəlik boşluqlarının ümumi nisbi proqnozlarını son dərəcə yüksək dəqiqliklə test edə bilərlər.

Önümüzdəki 5 il ərzində kosmos fizikasının mövcud anlayışını birləşdirə və ya çətinləşdirə biləcək bir çox inkişaf gözlənilir. CMB təcrübələri bu gün & rsquos müşahidə oluna bilən kainatın bir qreypfrutdan daha kiçik bir həcm tutduğu bir dövrdə fizikanı birbaşa araşdıracaq olan ilkin cazibə dalğalarının yaratdığı fərqli bükülmüş qütbləşmə modelinin aşkarlanmasına yönəldi. Davam edən Qaranlıq Enerji Araşdırması (DES) və Subaru Hyper-Suprime Camera (HSC) araşdırması, genişlənmə tarixinin cari ölçmələri ilə müqayisə edilərək maddə klasterinin zəif lens ölçmələrini yüzdə 1 səviyyəsinə qədər kəskinləşdirəcəkdir. 2019-cu ildə müşahidələrə başlamağı planlaşdırılan Qaranlıq Enerji Spektroskopik Aləti (DESI), on milyonlarla qalaktikanın üç ölçülü paylanmasını xəritəyə gətirəcək və son 10 milyard ildə genişlənmə və quruluş böyüməsinin daha incə və daha ətraflı ölçmələrini təmin edəcəkdir. Yeni yeraltı qaranlıq maddə təcrübələrinin (Super-CDMS, LUX-ZEPLIN, ADMX-Gen2) hissəcik qaranlıq maddəyə ən çox araşdırılan namizədlərə həssaslıq dərəcəsində qazanc əldə etməsi gözlənilir. LHC-nin daha yüksək işləmə enerjisi və artan parlaqlığı onu əvvəllər aşkarlanmayan hissəcik növlərinə həssas edir. Qaranlıq maddənin inandırıcı bir kəşfi bu təcrübələrdən hər gün gələ bilər ya da ola bilməz. IceCube PeV neytrinos nümunəsini yaratmağa davam edəcək, daha sıx götürülmüş və ya daha böyük ərazi detektorları isə neytrino təcrübələrinin genişlənməsini təmin edəcəkdir.

aşağı və daha yüksək enerjilər. Bir neçə LIGO hadisəsinin təhlili artıq işdədir və əlaqəli elektromaqnit hadisələrinin əlaqələndirilmiş təqib proqramları davam edir. On il və rsquos sonunda cazibə dalğa kainatının daha əhatəli bir görünüşü tamamlanacaq.


Çırpınan qırmızı nəhəngin yaşana bilən bir planetin uzun müddət yaşamaq üçün qala biləcəyi nəzəri maksimum dəyişkənlik nədir? - Astronomiya

Erişilebilirlik Links

Bu paneli bağlamaq üçün buraya vurun.

Bu örtüyü bağlamaq üçün buraya vurun və ya klaviaturanızdakı "Escape" düyməsini basın.

1899-cu ildə qurulan və Vaşinqtonda yerləşən Amerika Astronomiya Cəmiyyəti (AAS) Şimali Amerikadakı peşəkar astronomların əsas təşkilatıdır. Təxminən 7000 fərdi üzvlüyünə fiziklər, riyaziyyatçılar, geoloqlar, mühəndislər və tədqiqat və təhsil maraqları müasir astronomiyanı əhatə edən geniş spektrdə olan digərləri də daxildir. AAS-ın missiyası, bəşəriyyətin kainat haqqında elmi anlayışını artırmaq və bölüşməkdir.

Bu örtüyü bağlamaq üçün buraya vurun və ya klaviaturanızdakı "Escape" düyməsini basın.

Fizika İnstitutu (IOP) fizikanı təbliğ edən və fizikləri hamının xeyrinə bir araya gətirən aparıcı bir elmi cəmiyyətdir. Bütün dünyadakı fiziklərdən və fizikaya marağı olanlardan ibarət olan təxminən 50,000 dünya səviyyəli üzvlüyünə malikdir. Fizika tədqiqatı, tətbiqi və təhsili inkişaf etdirmək üçün işləyir və fizika ilə bağlı məlumatlılığı və anlayışı inkişaf etdirmək üçün siyasətçilərlə və ictimaiyyətlə əlaqələndirir. Nəşriyyat şirkəti olan IOP Publishing, peşəkar elmi rabitə sahəsində dünya lideridir.


Çırpınan qırmızı nəhəngin yaşana bilən bir planetin uzun müddət yaşamaq üçün qala biləcəyi nəzəri maksimum dəyişkənlik nədir? - Astronomiya

Erişilebilirlik Links

Bu paneli bağlamaq üçün buraya vurun.

Bu örtüyü bağlamaq üçün buraya vurun və ya klaviaturanızdakı "Escape" düyməsini basın.

1899-cu ildə qurulan və Vaşinqtonda yerləşən Amerika Astronomiya Cəmiyyəti (AAS) Şimali Amerikadakı peşəkar astronomların əsas təşkilatıdır. Təxminən 7000 fərdi üzvlüyünə fiziklər, riyaziyyatçılar, geoloqlar, mühəndislər və tədqiqat və təhsil maraqları müasir astronomiyanı əhatə edən geniş spektrdə olan digərləri də daxildir. AAS-ın missiyası, bəşəriyyətin kainat haqqında elmi anlayışını artırmaq və bölüşməkdir.

Bu örtüyü bağlamaq üçün buraya vurun və ya klaviaturanızdakı "Escape" düyməsini basın.

Fizika İnstitutu (IOP) fizikanı təbliğ edən və fizikləri hamının xeyrinə bir araya gətirən aparıcı bir elmi cəmiyyətdir. Bütün dünyadakı fiziklərdən və fizikaya marağı olanlardan ibarət olan təxminən 50.000 dünya səviyyəli üzvlüyünə malikdir. Fizika tədqiqatı, tətbiqi və təhsili inkişaf etdirmək üçün işləyir və fizika ilə bağlı məlumatlılığı və anlayışı inkişaf etdirmək üçün siyasətçilərlə və ictimaiyyətlə əlaqələndirir. Nəşriyyat şirkəti olan IOP Publishing, peşəkar elmi rabitə sahəsində dünya lideridir.


2 Cavablar 2

Sadə cavab budur: qətiyyən yox

Yalnız insanlarda deyil, varlıq spektrində görmə qabiliyyətini düşünün. Çoxşaxəli milçəkdən pişiklərin, qurbağaların və keçilərin maraqlarına qədər hər yerdə fərqli dizayn və makiyaj gözləriniz var. Buna yalnız insanın gözündə olan həssaslığı (çox tanış olduğum bir şey), kəskinliyi, qapaqların və mayenin qorunması və s. Daxil olmaqla müxtəlifliyi əlavə edin. Yer üzündə gördüyüm bu qədər müxtəlif göz var. ikinci bir günəşin gözləri dəyişdirəcəyi ehtimalı yoxdur.

Ancaq qeyd etmək üçün dünyanı Yerlə müqayisə edərkən:

Əsasən daha parlaq bir dünya, qaranlıq dünyaları ziyarət edərkən onları kor edəcək bir insandan daha çox bağlaya bilən və ya işığa qarşı həssaslığın azaldığı şagirdləri inkişaf etdirə bilər. Bu, günəş eynəklərinin dünyalarını ziyarət etməyimizi tələb etdiyi kimi, onların da işıq artırıcı linzalar taxmalarını tələb edəcəkdir.

İşığa qarşı həssaslığın azalması ilə yanaşı, təbii günəş eynəyi kimi istifadə edilə bilən ikinci, şəffaf bir qapağın (pişik kimi) olması ehtimalı da var.

Dünyanın radiasiya kəmərlərinin hər iki günəş küləyini nə qədər səmərəli süzdüyünə görə bir radiasiya problemi ola bilər. Bunun gözü əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirib dəyişdirməyəcəyinə dair güclü şübhələrim olsa da, bu, göz bəbəyi şəklinin və ya irisin rənginin dəyişdirilməsini rasionallaşdırmaq üçün bir dəlil kimi istifadə edilə bilər.

Daha çox foton, eyni obyekti "görmək" üçün daha az çubuq / konus lazım olduğundan, ümumiyyətlə daha kiçik gözlər deməkdir.

Məndə olan yalnız budur. İkinci bir günəş həqiqətən yalnız iki şey edir: potensial olaraq daha uzun müddət qarışığa daha çox foton əlavə edin. Daha çox saatlıq fotonlar göz algısının təbiətini həqiqətən dəyişdirmir.

Göydə ikinci kiçik bir günəşin olması bir günün daha uzun görünməsidir. İki ulduz ağırlıq mərkəzində bir neçə saat, gün və ya həftələr arasında dövr etdikcə bəzən kiçik günəş böyüyünü, bəzən daha böyük günəş kiçikini tutacaq və əksər vaxt olacaq səmada yan-yana görülür.

Bəzən planet döndükcə göydə yalnız bir ulduz görünəcək. James ulduzların bir-birinin ətrafında 0,5 AU məsafədə döndüyünü bildirdi. Planet 1 AU məsafədədirsə, ulduzlar planetin səmasında bir-birindən 30 dərəcə aralı görünə bilər.

Beləliklə, iki ulduz maksimum ayrılıqda olduqda, daha parlaq bir planetar fırlanma dövrünün təxminən 0.08333-ü daha qaranlıq olmadan görünəcək, daha qaranlıq bir planetar fırlanma dövrünün təxminən 0.08333-ü daha parlaq olmadan görünəcək və hesablamalarım düzgündürsə, hər ikisi planetin fırlanma müddətinin təxminən 0.416667-də göydə birlikdə görünməlidir.

Beləliklə, iki günəş bir-birindən ən uzaq olduqda, gün planetlərin fırlanma müddətinin təqribən 0.58333, gecə isə planetlərin fırlanma müddətinin təxminən 0.41667-si ilə davam etməlidir. Planetin heç bir eksenel meyli yoxdursa, əlbəttə.

İki ulduz bir-birinə yaxınlaşdıqda, yalnız bir günəşin görünmə dövrləri ümumi fırlanma müddətindən az və daha az olacaqdır.

Mümkündür ki, Ceymsin planetindəki heyvanlar və humanoidlər iki günəşdən yalnız birinin işığı zamanı daha yaxşı görməyə uyğunlaşsın.

James sistemini elmi cəhətdən ehtimal etmək istəyirsə, iki günəş arasındakı məsafəni əhəmiyyətli dərəcədə azaltmalıdır. Astronomlar, planetin yalnız bir ulduzun ətrafında döndüyü S tipi orbitlər və planetin hər iki ulduzun ətrafında olduğu P tipi və ya dairəvi orbitlər də daxil olmaqla ikili sistemlərdə mümkün planetlərin sabitliyini hesablamışlar.

Səyyar bir planet üçün orbital sabitliyə yalnız planetin ulduzlardan məsafəsi ulduzdan ulduza qədər olan məsafədən çox olduqda zəmanət verilir.

Planet ayrılmasının minimum sabit ulduzu ikili ulduz ayrılmasının təxminən 2-4 dəfə, orbital dövrü isə ikili dövrünün təqribən 3-8 qatıdır. Bütün Kepler dairə sistemlərindəki ən içi planetlərin bu radiusa yaxın bir dövrə tapdı. Planetlərin bu kritik radiusun 1,09 ilə 1,46 qat arasında uzanan yarı böyük oxları var. Səbəb, köçlərin kritik radius yaxınlığında təsirsiz hala gəlməsi və planetlərin bu radiusdan kənarda qalması ola bilər. [6]

Məsələn, Kepler-47c, Kepler-47 sisteminin ətrafdakı yaşayış zonasında bir qaz nəhəngidir.

Beləliklə, James daha elmi cəhətdən inandırıcı olmaq istəyirsə, planetini bir az hərəkət etdirməlidir (ancaq bir az və ya çox soyuq olacaq) günəşlərdən uzaqlaşmalı və günəşləri bir-birinə yaxınlaşdırmalı və ya sadəcə günəşləri bir-birinə yaxınlaşdırmalıdır. Planet iki günəşin kütləsinin mərkəzindən tam 1 AU məsafədə olsaydı, günəşləri bir-birindən 0,25 AU-dan az edərdim (hələ 23.000.000 mil məsafədədir). Beləliklə, planetin səmasındakı iki ulduz arasındakı mümkün maksimum ayrılma 15 dərəcə və ya daha az olardı və heyvanların yalnız bir günəş işığında daha yaxşı görmə qabiliyyətini inkişaf etdirməsinə az ehtiyac olardı.

Digər bir amil isə iki günəşin yaydığı fərqli işıq tezlikləridir. Hər biri qamma şüalarından radio dalğalarına qədər demək olar ki, bütün elektromaqnit radiasiyasını yayacaq, lakin bəzi frekanslar digərlərindən qat-qat daha çox yayılmışdır.

James'in orijinal təklifi ağ bir cırtdan üçün səsləndi. Əksər cırtdanların səth temperaturu günəşdən daha yüksəkdir, bəziləri isə daha yüksəkdir, buna görə işıqları daha enerjili mavi ağ işıqdır. Beləliklə, ağ cırtdana baxmaq cüzi ümumi parlaqlığına baxmayaraq, eyni məsafədə G tipli bir ulduza baxmaqdan daha ağrılı ola bilər.

James sualını dəyişdirərək qaranlıq günəş kimi qırmızı cırtdan haqqında soruşdu. Qırmızı cırtdanlar G tipli ulduzlara nisbətən çox soyuq səth istiliyinə malikdirlər və yaydıqları ən çox yayılmış işıq tezlikləri daha az enerjili narıncı və qırmızı rəngli tezliklərdir. Beləliklə, Yer tipli gözlər G tipli ulduzlardan gələn sarımtıl işığı idarə edə bilirsə, qırmızı cırtdanların qırmızı rəngli işığı ilə problem yaşamalı deyillər, eləmi?

Günəşdə çox təsirli olan günəş alovları var. Qırmızı cırtdanların oxşar ulduz parıltıları olsaydı, qırmızı cırtdanların günəş alovlarının Günəşin ümumi parlaqlığını dəyişdirməsindən çox ümumi parlaqlığını dəyişdirərdi. Bir çox qırmızı cırtdanlar alovlanan ulduzlardır, hər hansı bir günəş parıltısından qat-qat daha böyük olan və alovlanan ulduzların parlaqlığında əhəmiyyətli dəyişikliklər edən alovlanan ulduzlardır. Qeydə alınan ən güclü ulduz alovu, hər hansı bir günəş alovu kimi 10.000 dəfə güclü ola bilər.

Beləliklə, sistemdəki qırmızı cırtdan bir parlama ulduzu olarsa, qısa müddətə qırmızı cırtdanın parlaqlığını iki dəfə asanlıqla artıra bilər. Ancaq qırmızı cırtdan G tipli ulduzun parlaqlığının yalnız bir hissəsinə sahib olacağından çox fərq etməzdi. Ancaq alovlanan ulduzların ulduz parlamaları tez-tez planetdəki heyvanların gözlərinə ağrılı ola biləcək yüksək enerjili işıq şüalarına sahib ola bilər. Xüsusilə qırmızı cırtdan göydəki yeganə günəş olduqda və gözlər qırmızı cırtdanın daha zəif işığında daha yaxşı görmə metoduna keçdikdə, necə ki insan gözləri qaranlıqda görmək üçün gecə görməyə keçər.

Thus it is possible that if the dimmer star is a flare star the animals on the planet might evolve to tolerate occasional intense light from stellar flares, possibly an eyelid or membrane that would instantly shut when detecting intense light, leaving the animal temporarily blind but preventing long term damage to its eyes.

So Jame should decide whether he wants his dimmer star to be a flare star or not and whether he wants the animals and people on his planet to be adapted for occasional flares from the dimmer star.


Enough Time for Life: Part II

In my last post I discussed how it was possible to make tentative estimates about the total amount of time that a planet spends in the habitable zone, also known as its habitable period, and why this is important. In this post, I’d like to put numbers to those estimates.

This figure plots the results as a function of star mass, running along the horizontal axis. The vertical axis is in units of billions of years, and is on a logarithmic scale. The dashed line running through the middle (‘mean habitable period’) represents the habitable period that would be expected if a planet was located right in the centre of the habitable zone at the beginning of the star’s lifetime. I’ve included it to highlight the fact that lower mass stars have longer habitable periods. I’ve also included the Earth and Mars, as well as the four habitable exoplanet candidates mentioned in the preceding post.

This simple model, the results of which are outlined in the image above, estimates the Earth’s total habitable period to be approximately 4.91 billion il, meaning that it will end about 370 million years from now. That sounds like a long time, and in the context of human time-scales, it certainly is. Even geologically, the world of 370 million years ago was a very different place. It was the height of the Late Devonian period, and a full 172 million years after the Cambrian explosion saw the rapid diversification and speciation of some the earliest complex eukaryote life. The first forests were in the process of transforming the landscape of the supercontinent Gondwana, unconstrained by the lack of large herbivorous animals, and the first tetrapods were appearing in the fossil record. Who knows what transformations the world and life will undergo during the next 370 million years?

I should note that the error bars for these numbers are high, and I’m making no concrete predictions here for the inhabitants of the world 369 million years from now to call me out on. The habitable zone as a theory itself is fraught with assumptions that are, at this stage of understanding, regrettably necessary and regularly challenged and amended.

-William Shakespeare, Sonnet LX

It remains intrinsically unsettling to consider the fact that at some point our lovely blue-green home planet will eventually lose its ability to support life. It is certain that, whether after 4.91 billion years or not, the edge of the gradually advancing theoretical boundary of habitability will near planet Earth now an apocalyptic world of blistering heat and desolation, unrecognisable from today’s lush, watery paradise. As Sol’s mass, radiative output and surface temperature steadily increase, the Earth’s climate will eventually become scorching. The fundamental biogeochemical mechanisms that help to regulate the Earth’s climate will break down, buckling under the strain of the ever encroaching Sun, and a ‘runaway greenhouse‘ crisis will result. Caused by the evaporation of the oceans and the initiation of a irreversible water vapour/temperature feedback mechanism, the runaway greenhouse is thought to be responsible for the of climate of Venus today. High temperatures result in more water vapour in the air and higher humidity, which in turns boosts the temperature further causing more evaporation and more humidity. Eventually the Earth will become enveloped in thick, impenetrable cloud, insulating the surface and acting like an planet-wide pressure cooker, undoubtedly heralding the end of life on the Earth as we know it.

As the Sun grows larger and hotter, high energy particles from the solar wind will eventually strip away this thick atmosphere which will be forever lost to space. The parched, molten husk of the Earth, former home to countless organisms and every human ever to exist, as well as the stage to every single event, from the minuscule to the revolutionary that took place for nearly 5 billion years, will probably be devoured by the Sun long after it has become inhospitable for life, an incomprehensibly distant 7 billion years from now.

What Earth may look like 5-7 billion years from now – after the Sun swells and becomes a Red Giant. (Wikipedia)

The Earth, my friends, is lost. But fear not, perhaps we could move out to Mars? Our dusty neighbour will move into the habitable zone approximately 1.7 billion years from now, and stay there for the remainder of the Sun’s main sequence lifetime. The Sun in it’s death throes will make for an incredible sight in the Martian sky. However, Mars has a very chaotic orbit, making it difficult to determine exactly where it will be in the distant future. On top of all this, it’s hard to predict what conditions will be like around the ageing Sun.

Well, so much for the Earth and Mars. Let’s hope that in the preceding 370 million years our descendants make it to a better world.

The Super-Earth Gliese 581d (top left of plot) has an approximate habitable period of over 50 billion il. I don’t know about you, but I have real difficultly grasping the truly unfathomable immensity of that amount of time. Research suggests that its star, red dwarf Gliese 581, is approximately 8 billion years old, and therefore the habitable zone has been home to Gliese 581d for 1.4 times as long as the Earth has existed for, yet it is only 13% of the way through its total habitable period. Still, this isn’t to say that it’s ‘habitable’ there are plenty of other factors (its large mass for example) that suggests that it’s not a place where life would thrive. Although, given 50 billion years who knows what evolution could throw up?

Gliese 667Cc, also orbiting a red dwarf star, will be in the habitable zone for 1.8 billion years because it formed straddling the inner edge – it won’t be (relatively) long until the heat of its star overwhelms its ability to maintain a habitable environment, if it has one at all. It’s a similar story for the Super-Earth HD 85512 b. Despite it’s location in the habitable zone, it’s still too close to be habitable for any considerable length of time – a mere 603 million years which, if we draw on Earth’s evolutionary history for comparison, is barely enough time for the denizens of the Cambrian to make themselves comfortable, if we extrapolate backwards (and ignore the

3.5 billion years that it took to get to this stage in the first place).

Kepler 22b is another excellent candidate for a habitable planet, orbiting well within the habitable zone and remaining there for 3.4 billion years. On Earth, 3.4 billion years ago, it is thought that the first primitive organisms had emerged and were building reefs (stromatolites) and going about their daily business of dividing and multiplying – the kind of stuff that modern bacteria tend to fill their lives with. From these humble beginnings we emerged eons later perhaps the same can be true on Kepler 22b?

I realise this has been quite a long article, and I appreciate you sticking it out to the end. I hope that you found it as interesting to read as I did to write. The concept of habitability through time hasn’t been explored in great detail, and I hope to refine these numbers and tweak the model and its assumptions to improve the accuracy of the estimates in the future. Nevertheless, I found it an interesting, and rather humbling, thought experiment if nothing else.

Perspective is important, and yet always in short supply. We’re currently 92% of the way through our planet’s habitable period, enjoying the twilight years of its habitable lifetime. We have to remember that the Earth isn’t going to be able to shelter us indefinitely and that all planets’ lives come to an end at some point. It’s worth bearing that mind when considering that despite our delusions of grandeur, our brief residence on this planet has been a fleeting blip in its long and tumultuous history. Our future may well be too.


Think about a frozen-over lake in the winter. The water underneath is liquid, but it doesn't melt the ice. In fact, it wasn't even able to stop the ice from freezing as the weather got colder in the winter. The surface of the lake was losing heat faster than it could soak up heat from the warmer water below, so it froze while the deeper water was still liquid.

The earth was completely molten right after the impact that formed the moon. That's like the lake at the end of fall. The liquid surface radiated heat away into space until first the surface solidified (pretty quickly) and then the depth of solid rock got greater and greater. The hotter molten rock down below just couldn't heat up the surface fast enough to keep it molten.

First thing to notice is that the heat flow is limited, so the heat from the core does not flow to the surface instantaneously.

Second point is that the surface of the Earth radiates energy to the space. The combination of these effects makes it possible to have a molten core but a cold surface.

Why can't the Earth's core melt the whole planet? In other words, what is stopping Earth from being melted up to its surface?

I'll rhetorically ask the reverse question: Why can't radiation to empty space freeze the whole planet? In other words, what is stopping Earth from being solid all the way down to its center?

The answer to this reversed question is that that is exactly what is happening, but doing so takes a long, long time, about 4.5 billion years and counting. The Earth's crust apparently formed fairly early on and cooled rapidly, possibly rapidly enough to have enabled liquid water only a few hundred million years after the Earth formed. This is the Cool Early Earth hypothesis.

This ever-present cooling has barely reached the center of the Earth, for several reasons:

  • The formation of the Earth from many collisions, the differentiation of the Earth into a dense core and rocky mantle and crust, and the hypothesized giant collision with a Mars-sized object made the early Earth have a lot of thermal energy that is still be radiated into space.
  • The four key long-lived radioactive isotopes (uranium 235, potassium 40, uranium 238, and thorium 232, listed by increasing half-life) are concentrated in the crust, less concentrated in the mantle, and are probably highly depleted in the Earth's core. Think of these long-lived radioactive isotopes as an electric blanket that keeps the core from losing heat.
  • The Earth's mantle and crust are almost 3000 km thick, and rock has a rather low thermal conductivity compared to other solids. Think of this as a very thick blanket that keeps the core from losing heat.
  • Later on, the formation of the inner core has added even more thermal energy to the core. Freezing is an exothermal reaction. This combats the heat transfer across the core-mantle boundary.

Why can't the Earth's core melt the whole planet?

Because the heat flow rate from the Earth's interior is far too small.

Except for a few isolated spots such as geysers in Yellowstone, hot springs in Iceland, and vents near oceanic ridges and underwater volcanos, the heat flow from the Earth is miniscule. Averaged over the surface of the Earth, the heat flow from the interior of the Earth to the surface of the Earth is a bit more than 1/5000 of the heat flow from the Sun and the atmosphere to the surface of the Earth. The Earth's internal energy budget is a noise-level contributor to the temperature of the surface of the Earth.

It is worth mentioning that if you double the radius, the surface of a sphere increases by a factor of 4. And the volume of the outer 3000km of the planet is 7 times the volume of the inner 3000km. So there is a lot of opportunity to dissipate heat.

Also, this phenomenon can be observed during eruptions, where lava quickly develops a black crust on the outside, even though it is red-hot just below that small cooler crust.

Melted rock radiates energy, the higher the temperature, the more intense the radiation. In a stable state, the melted rock receives the same amount of energy per second as it gives off by radiation. If it receives less, it will cool down to a lower temperature where the new balance gets established. This lower temperature may be under the melting point of the rock.

Earth's surface rocks are not melted so apparently the heat energy the surface receives from the hot melted rocks inside the Earth per second is small enough to be radiated out by the surface at low temperature, where it is not melted anymore.

It's all about temperature gradient and heat current. Think of a rod one of whose edges is maintained at $100^o$ C and other at ^o$ C the temperature of a given section would be same and a linear function of distance from either of the end.

Similarly in case of sphere with hot core , the temperature keeps on decreasing as you move away from core and also the cross-section through which the heat passes keeps on increasing .

The regions where temperature and pressure are right the medium indeed is molten and convection is the chief mode of heat transfer.

The region surrounding core is theorized to be molten .

Most of the source of "heat" in the earth is caused by radioactive decay, apart from what is left over from the original accretion event. Solid rock is a pretty good insulator, so a lot of that heat only reaches the surface slowly.

The inner core is solid iron and the outer core is liquid iron-nickel. the rest of the earth has a composition not unlike the volcanic rock we see, basalt on the ocean floor and more granite-like on the continents (meaning silicon-oxide mostly with mg,al,fe, etc scattered around).

Rock is no different from any other matter, in that it has different phases depending on its pressure, volume and temperature regime. So basically the PVT regime for rock results in most of the earth being solid.

Vulcanism in most cases is the result of tectonic plate motion which can cause friction but also just move rock from one PVT environment to another where it becomes molten and produces vulcanism. There are a few cases of mid-oceanic hotspots, different from plate boundaries, that also produce vulcanism (like Hawaii).

The internal temperature is largely in a steady state with any loss in primordial heat being replaced by radiogenic heat. At the surface of the earth we also have largely been in a steady state with all the incoming radiation from the sun being shed off into space for no net gain. It fluctuates over large periods of time for several reasons, but never so much as to lead to an extinction of all life since the Cambrian. The maximum fluctuation in average surface temperature has been about 12 deg C over the last 500 million years.


Videoya baxın: mutasiya deyishkenliyi (Sentyabr 2021).