如果太陽係有一個超級地球會怎麼樣?這就是會發生的事情。
我們的太陽係是一個精心平衡的天體舞蹈,由重力和慣性的近乎完美的平衡結合在一起。
如果用「超級地球」取代地球,這首宇宙華爾滋會是什麼樣子?之間的皮帶和這是佛羅裡達理工學院 (FIT) 的行星科學家 Emily Simpson 和 Howard Chen 提出的問題。
研究人員受到一個令人費解的事實的啟發:許多像我們這樣的太陽系預計將有超級地球行星距離他們的太陽相對較近,所以很奇怪我們的太陽卻沒有。
「如果小行星帶不是像今天這樣形成較小的小行星環,而是在火星和木星之間形成一顆行星呢?”說辛普森一家。
「這將如何影響內行星,所以、地球和火星,具體來說?
辛普森和陳建立了數學模型,研究不同大小的類地世界將如何影響其他行星。測試的行星大小為地球質量的1%、剛好是地球質量、兩倍地球質量、五倍地球質量和十倍地球質量。
每次模擬都運行了幾百萬年,並測量了對其他行星的軌道和傾斜的影響。
這些是行星宜居性的關鍵因素:軌道影響,而傾斜度會影響這些季節的極端程度。超級地球(研究人員稱之為輝騰)帶來的連鎖反應非常有趣。
“如果它是一個或兩個地球質量,這仍然是一個相當大的行星,我們的內太陽系仍然會保持相當好的狀態,”說辛普森一家。
“由於傾斜度的影響,我們可能會經歷稍微炎熱的夏天或寒冷的冬天,但我們仍然可以過我們的生活。”
然而,尺寸較大的超級地球在很大程度上改變了其他行星的位置。一顆質量為地球 10 倍的額外行星很可能會將我們的行星推到宜居帶之外並靠近金星,同時也會對其傾斜產生影響,導致季節之間出現危險的極端情況。
當然,對多個世界的命運進行建模是一項相當大的挑戰,每一個微小的變化都會引發各種後果——例如興衰例如,但這些模擬在未來發現具有適當平衡的宜居帶的系外行星系統方面可能會非常有幫助。
「如果我們發現一個類似太陽系的系統,但歷史略有不同——那裡不是自然帶,而是一顆行星——那個行星系統的內部區域是否仍然適宜居住?”說辛普森一家。
“答案是,這取決於行星有多大。如果它太大,那可能會給其軌道上的行星帶來厄運。”
該研究發表於伊卡洛斯。