Gelgit kuvvetleri, özellikle yaşanabilir bölgedeki kişiler için bir gezegenin yörünge evrimini nasıl şekillendirir? Yakın zamanda gönderilen bir çalışma, uluslararası bir araştırmacı ekibi, Tidal güçlerinin dünyadakilerden çok daha güçlü güçlerinin düşük kütleli yıldızların etrafında yüksek eksantrik yollara sahip yaşanabilir bölge gezegenlerinin yörüngelerini etkileyebileceğini araştırdığı için bu soruyu cevaplamayı amaçlamaktadır. Çalışmaları, bilim adamlarının dış gezegenlerin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini ve dünyanın ötesinde yaşamın nasıl mümkün olabileceğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Çalışma şu adreste yayınlandı. Arxiv ön hazırlık sunucusu.
Araştırmacılar, Dünya’daki gelgit kuvvetlerini ve üç dış gezegeni simüle etmek için bir dizi bilgisayar modeli kullandılar: Dünya’dan yaklaşık 4.24, 17.5 ve 40 ışık yılı bulunan Proxima Centauri B, GJ 3323b ve Trappist-1E. Belirtildiği gibi, araştırmacılar düşük kütleli yıldızların etrafında dönen gezegenlerden verileri analiz ettiler ve her gezegenin yıldızının kütlesi sırasıyla 0.12, 0.17 ve 0.08’dir.
Ek olarak, gezegenlerin gözlemlenen eksantriklikleri yaklaşık 0.35, 0.23 ve 0.0051’dir. Bağlam için, Dünya’nın gözlemlenen eksantrikliği 0.0167’dir. Bu gezegenlerin en önemli yönlerinden biri, yarı majör eksenlerinin (yıldızından olan mesafe) sırasıyla 0.0485, 0.0328 ve 0.0282 astronomik birimlerde (AU) Dünya’dan çok daha küçük olmasıdır. Bağlam için, Dünya güneşimizden 1 au.
Sonunda, modeller eksantrik yörüngelere sahip gezegenlere uygulanan gelgit kuvveti enerjisinin yörüngelerinin Dünya’dan 1-2 büyüklükte manipüle edilmesine neden olabileceğini ortaya koydu. Orbital evrimin manipüle edilmesinin yanı sıra, artan gelgit kuvvetleri de gezegensel yüzey coğrafyasını etkileyebilir.
Çalışma, “Bu durum altında, deniz seviyesinin üzerindeki tüm kıtaların okyanus gelgitleri tarafından kolayca aşınması muhtemeldir, hiçbir kıtayı gezegenin hala okyanuslar varsa bir Aqua-Planet gibi olmayacak şekilde bırakmaz.
“Güçlü okyanus gelgitleri büyük gelgit enerjisi dağılmasına neden olabilir ve ayrıca derin okyanus karıştırma, okyanus devrilme dolaşımını ve böylece ekvatordan kutu okyanus ısısı taşımacılığını artırabilir. Küçük eksantrikliklere sahip asenkron dönen gezegenler için okyanus gelgitleri hala daha zayıf olmaz, ancak Dünya’daki buna karşı ve karşılaştırılabilir.”
Tidal kuvvetlerinin dış gezegenler için incelenmesinin nedeni, birincisinin güneş sistemimiz boyunca, özellikle Dünya ve ayı arasında yaygın bir olay olmasıdır. Dünya aydan yaklaşık 81 kat daha büyük olsa da, ikincisi yeterince büyük ve birincisine yerçekimi çekmesini sağlayacak kadar yakın. Bu, öncelikle teknecilik ve balıkçılık endüstrileri tarafından gemilerin piyasaya sürülmesi ve kurtarılması için en uygun süreleri belirlemek için kullanılan Dünya’nın karşı taraflarında günlük su şişkinliği ile sonuçlanır.
Dünyanın ötesinde, Jüpiter ile Galilean ayları IO ve Europa arasında gelgit kuvvetleri gözlenir. Çok daha küçük IO çok daha büyük Jüpiter’in yörüngesinde, eski eksantrik yörünge onu Jüpiter’den daha da yaklaştırıyor ve Jüpiter’in yerçekimi çekmesinin sırasıyla daha büyük ve zayıf olmasına neden oluyor. Milyonlarca yıl boyunca, IO’nun bu sürekli esnemesi ve sıkıştırılması, iç kısmının sürtünmeli ısıtılmasına neden olur, bu da IO’nun güneş sistemindeki en volkanik olarak aktif gezegensel gövde olmasına neden olur.
IO gibi, Europa’nın yörüngesi de eksantriktir, ancak aynı zamanda Europa’nın ötesinde yörüngede olan Ganymede’den bir yerçekimi çekişi de alıyor. Bu gelgit kuvvetleri, Europa’nın, NASA’nın Europa Clipper uzay aracısı olan Astrobiyologlar için şu anda Europa’ya giden yolda ayın yaşanabilirliğini daha iyi anlamak için hedef haline gelen büyük bir sıvı su okyanusuna sahip olmasına neden oluyor.
Bu çalışmanın gösterdiği gibi, gelgit kuvvetleri olgusu güneş sistemimizin çok ötesine uzanır, potansiyel olarak gezegenlerin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini ve orada var olabilecek makul yaşamı etkilemektedir. Bilinen yaşanabilir bölge dış gezegenlerinin sayısı artmaya devam ettikçe, oluşumları ve evrimleri ve bildiğimiz gibi yaşam için malzemelere sahip olup olmadıkları hakkındaki bilgilerimiz de artmaya devam edecektir.
