Индекс сходства Земли

Индекс сходства Земли ( ESI ) — это предлагаемая характеристика того, насколько объект планетарной массы или естественный спутник похож на Землю . Он был спроектирован так, чтобы представлять собой шкалу от нуля до единицы, при этом Земля имела значение, равное единице; это предназначено для упрощения сравнения планет из больших баз данных.

Шкала не имеет количественного значения для обитаемости .

Формулировка

ESI, предложенный в 2011 году Шульце-Макухом и др. в журнале Astrobiology , планеты радиус , плотность температуру скорость убегания и поверхности . включает в индекс ^{[ 1 ]} Таким образом, авторы описывают индекс как имеющий два компонента: (1) связанный с внутренней частью, которая связана со средним радиусом и объемной плотностью, и (2) связанный с поверхностью, которая связана со скоростью убегания и температурой поверхности. Статья о выводе рецептуры ESI опубликована Кашьяпом Джагадишем и др. (2017). ^{[ 2 ]} ESI также упоминался в статье, опубликованной в Revista Cubana de Physics . ^{[ 3 ]}

Для экзопланет планеты почти в каждом случае с какой-либо степенью достоверности известен только период обращения вместе с пропорциональным затемнением звезды из-за транзита планеты или изменением лучевой скорости звезды в ответ на движение планеты. другое имущество, не определяемое непосредственно этими измерениями, является спекулятивным. Например, хотя на температуру поверхности влияют различные факторы, включая освещенность , приливное нагревание , альбедо , инсоляция и парниковое потепление , поскольку эти факторы неизвестны ни для одной экзопланеты, в приведенных значениях ESI используется планетарная равновесная температура . в качестве замены ^{[ 1 ]}

На веб-странице, которую ведет один из авторов статьи «Астробиология» 2011 года , Абель Мендес из Университета Пуэрто-Рико в Аресибо , перечислены его расчеты индекса для различных экзопланетных систем. ^{[ 4 ]} ESI Мендеса рассчитывается как

{\mathsf {ESI}}=\prod _{i=1}^{n}\left(1-{\Big \vert }{\frac {x_{i}-x_{i0}}{x_{i}+x_{i0}}}{\Big \vert }\right)^{\frac {w_{i}}{n}}

,

где $x_{i}$ и $x_{i0}$ являются свойствами внеземного тела и Земли соответственно, $w_{i}$ - взвешенный показатель каждого свойства, и $n$ общее количество объектов недвижимости. Он сопоставим с индексом сходства Брея – Кертиса и построен на его основе . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Вес, присвоенный каждому свойству, $w_{i}$ , являются свободными параметрами , которые можно выбрать, чтобы подчеркнуть одни характеристики по сравнению с другими или получить желаемые пороговые значения индекса или рейтинги. Веб-страница также оценивает то, что она описывает как обитаемость планет и лун, по трем критериям: расположение в обитаемой зоне, ESI, и предположение о способности поддерживать организмы в нижней части пищевой цепи, другой сопоставленный индекс. на веб-странице, обозначенной как «Глобальная шкала первичной обитаемости». ^{[ 6 ]}

2011 года Статья в астробиологии и найденные в ней значения ESI привлекли внимание прессы на момент публикации статьи. В результате сообщалось, что Марс имеет второй по величине ESI в Солнечной системе со значением 0,70. ^{[ 7 ]} Сообщалось, что ряд экзопланет , перечисленных в этой статье, имеют значения, превышающие это значение.

Другие значения ESI, о которых сообщили третьи стороны, включают следующие источники: ^{[ 7 ]}^{[ 4 ]}

Никакого отношения к обитаемости

Хотя ESI не характеризует обитаемость , учитывая, что точкой отсчета является Земля, некоторые из его функций совпадают с теми, которые используются в показателях обитаемости. Как и в случае с определением обитаемой зоны , ESI использует температуру поверхности в качестве основной функции (и земной точки отсчета). В статье 2016 года ESI используется в качестве схемы выбора цели и получены результаты, показывающие, что ESI мало влияет на обитаемость экзопланеты, поскольку не учитывает активность звезды , планетарную приливную блокировку планеты или магнитное поле (т. е. способность защитить себя), которые являются одними из ключей к обитаемым условиям на поверхности. ^{[ 8 ]}

Было отмечено, что ESI не может провести различие между сходством Земли и сходством Венеры , где планеты с более низким ESI имеют больше шансов на обитаемость. ^{[ 9 ]}

Планеты размером с Землю

Классификация экзопланет сложна, поскольку многие методы обнаружения экзопланет оставляют неизвестными некоторые особенности. Например, при использовании транзитного метода измерение радиуса может быть очень точным, но часто оцениваются масса и плотность. То же самое и с методами радиальной скорости , которые могут обеспечить точные измерения массы, но менее успешны при измерении радиуса. Поэтому планеты, наблюдаемые разными методами, наиболее точно можно сравнить с Землей.

Сходство непланет с Землей

Индекс можно рассчитать для объектов, отличных от планет, включая естественные спутники , карликовые планеты и астероиды . Более низкая средняя плотность и температура этих объектов дают им более низкие значения индекса. Известно, что только Титан (спутник Сатурна) удерживает значительную атмосферу, несмотря на общий меньший размер и плотность. Хотя Ио (спутник Юпитера) имеет низкую среднюю температуру, температура поверхности Луны сильно варьируется из-за геологической активности. ^{[ 10 ]}

См. также

Список естественных спутников

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Шульце-Макух, Д.; Мендес, А.; Фэйрен, АГ; фон Париж, П.; Терс, К.; Бойер, Г.; Давила, А.Ф.; Повторные сообщения Соузы Энтони, М.; Кэтлинг Д. и Ирвин Л.Н. (2011). «Двухуровневый подход к оценке обитаемости экзопланет». Астробиология . 11 (10): 1041–1052. Бибкод : 2011AsBio..11.1041S . дои : 10.1089/ast.2010.0592 . ПМИД 22017274 .
^ Кашьяп Джагадиш М.; Гуденнавар, СБ; Доши У. и Сафонова М. (2017). «Индексирование экзопланет в поисках потенциальной обитаемости: применение к марсиоподобным мирам». Астрофизика и космическая наука . 362 (8): 1572–946X. arXiv : 1608.06702 . Бибкод : 2017Ap&SS.362..146K . дои : 10.1007/s10509-017-3131-y . S2CID 119097653 .
^ Гонсалес, А.; Карденас Р. и Хирншоу Дж. (2013). «Возможности жизни вокруг Альфы Центавра Б.». Кубинский физический журнал . 30 (2): 81. arXiv : 1401.2211 . Бибкод : 2014arXiv1401.2211G .
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Индекс сходства Земли (ESI)» . Лаборатория планетарной обитаемости.
^ Рашби, А. (2013). «Множественность миров: Другие обитаемые планеты» . Значение . 10 (5): 11–15. дои : 10.1111/j.1740-9713.2013.00690.x .
^ Образец, И. (5 декабря 2011 г.). «Каталог обитаемых экзопланет ранжирует инопланетные миры по пригодности для жизни» . Хранитель . Проверено 9 апреля 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Рейтинг самых пригодных для жизни инопланетных миров» . Би-би-си . 23 ноября 2011 года . Проверено 10 апреля 2016 г.
^ Армстронг, диджей; Пью, CE; Брумхолл, AM; Браун, DJA; Лунд, Миннесота; Осборн, HP; Поллакко, Д.Л. (2016). «Главные звезды обитаемых экзопланет Кеплера: супервспышки, вращение и активность». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 5 (3): 3110–3125. arXiv : 1511.05306 . Бибкод : 2016MNRAS.455.3110A . дои : 10.1093/mnras/stv2419 . {{cite journal}}: CS1 maint: неотмеченный бесплатный DOI ( ссылка )
^ Элизабет Таскер (9 июля 2014 г.). «Нет, эта новая экзопланета — не лучший кандидат для поддержания жизни» . Разговор . Проверено 5 ноября 2018 г.
^ Кестхей, Л.; и др. (2007). «Новые оценки температуры извержения Ио: последствия для внутренних районов» . Икар . 192 (2): 491–502. Бибкод : 2007Icar..192..491K . дои : 10.1016/j.icarus.2007.07.008 .

Внешние ссылки

PHL @ UPR Аресибо — Каталог обитаемых экзопланет

[Schulze-Makuch_et_al.-1] Jump up to: ^а ^б Шульце-Макух, Д.; Мендес, А.; Фэйрен, АГ; фон Париж, П.; Терс, К.; Бойер, Г.; Давила, А.Ф.; Повторные сообщения Соузы Энтони, М.; Кэтлинг Д. и Ирвин Л.Н. (2011). «Двухуровневый подход к оценке обитаемости экзопланет». Астробиология . 11 (10): 1041–1052. Бибкод : 2011AsBio..11.1041S . дои : 10.1089/ast.2010.0592 . ПМИД 22017274 .

[Kashyap_Jagadeesh_et_al.-2] Кашьяп Джагадиш М.; Гуденнавар, СБ; Доши У. и Сафонова М. (2017). «Индексирование экзопланет в поисках потенциальной обитаемости: применение к марсиоподобным мирам». Астрофизика и космическая наука . 362 (8): 1572–946X. arXiv : 1608.06702 . Бибкод : 2017Ap&SS.362..146K . дои : 10.1007/s10509-017-3131-y . S2CID 119097653 .

[Gonzalez-3] Гонсалес, А.; Карденас Р. и Хирншоу Дж. (2013). «Возможности жизни вокруг Альфы Центавра Б.». Кубинский физический журнал . 30 (2): 81. arXiv : 1401.2211 . Бибкод : 2014arXiv1401.2211G .

[esi-4] Jump up to: ^а ^б ^с «Индекс сходства Земли (ESI)» . Лаборатория планетарной обитаемости.

[Rushby-5] Рашби, А. (2013). «Множественность миров: Другие обитаемые планеты» . Значение . 10 (5): 11–15. дои : 10.1111/j.1740-9713.2013.00690.x .

[Sample-6] Образец, И. (5 декабря 2011 г.). «Каталог обитаемых экзопланет ранжирует инопланетные миры по пригодности для жизни» . Хранитель . Проверено 9 апреля 2016 г.

[BBC-7] Jump up to: ^а ^б «Рейтинг самых пригодных для жизни инопланетных миров» . Би-би-си . 23 ноября 2011 года . Проверено 10 апреля 2016 г.

[Armstrong-8] Армстронг, диджей; Пью, CE; Брумхолл, AM; Браун, DJA; Лунд, Миннесота; Осборн, HP; Поллакко, Д.Л. (2016). «Главные звезды обитаемых экзопланет Кеплера: супервспышки, вращение и активность». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 5 (3): 3110–3125. arXiv : 1511.05306 . Бибкод : 2016MNRAS.455.3110A . дои : 10.1093/mnras/stv2419 . {{cite journal}}: CS1 maint: неотмеченный бесплатный DOI ( ссылка )

[Tasker-9] Элизабет Таскер (9 июля 2014 г.). «Нет, эта новая экзопланета — не лучший кандидат для поддержания жизни» . Разговор . Проверено 5 ноября 2018 г.

[10] Кестхей, Л.; и др. (2007). «Новые оценки температуры извержения Ио: последствия для внутренних районов» . Икар . 192 (2): 491–502. Бибкод : 2007Icar..192..491K . дои : 10.1016/j.icarus.2007.07.008 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]