Exobolygók lakhatósága

Dobos VeraOrgoványi Judit, Nagy ImreEötvös Loránd Tudományegyetem, Csillagászati Tanszék

Budapest Science Meetup2010. szeptember 15.

Távoli bolygórendszerek

• Extraszoláris bolygó

• 490 exobolygó, 413 bolygórendszer

• 49 több bolygós rendszer

• Forró jupiterek

• Kevés kőzetbolygó

• Van-e rajtuk élet?

Az élet kialakulásának feltételei

• Folyékony víz

• Hőmérséklet és nyomás

• Légkör összetétele és vastagsága

• Csillag sugárzásának színképi eloszlása

• Nehéz elemek (pl. szén, nitrogén, oxigén)

• Bolygópálya hosszú időn át tartó stabilitása

Lakható zónák

• Folyékony vizes lakható zóna

• Ultraibolya lakható zóna

• Fotoszintézis fenntartó lakható zóna

• Árapály lakható zóna

• Galaktikus lakható zóna

• …

• Folyékony vizes lakható zóna1

folyékony halmazállapotú víz jelenléte

Belső határ: Külső határ:

• Ultraibolya lakható zóna2

ultraibolya sugárzás színképi eloszlása

Belső határ: Külső határ:

dERS

dER

d

d

SunSuninnerEarth

inner

)(

)(2

2

2

2

nm

nm

SunSun

nm

nm

Earth

inner

dERBx

dERB

d

d400

200

2

400

200

2

2

2

)()(

)()(

nm

nm

SunSun

nm

nm

Earth

outer

dERy

dER

d

d400

200

2

400

200

2

2

2

)(

)(

1Kasting et al. (1993) Icarus 101, 108 – 128 2Buccino et al. (2006) Icarus 183, 491 – 503

dERS

dER

d

d

SunSunouterEarth

outer

)(

)(2

2

2

2

– Folyékony vizes– Ultraibolya (x = 2, y = ½)

– Folyékony vizes– Ultraibolya (x = 3, y = ⅓)

Lakható zónák a csillag tömegének függvényében

Naprendszer

Vénusz

FöldMars

M1

M2

Jupiter

Szaturnusz

Bolygópályák stabilitása

M1 , M2 = 0 – 10 MJ t = 150 000 év

Stabilitási térkép szoros megközelítések alapján

stab

il bo

lygó

páro

k sz

áma

Következtetés

• Nap tömegének változtatása– 0,8 MNap < M* < 1,2 MNap

– Stabil bolygópályák– Föld: mindkét lakható zónán belül

• Óriásbolygók tömegének változtatása– M1 , M2 = 0 – 10 MJ – Belső bolygók pályái stabilak,

ha M1 ≤ 4 MJ és M2 ≤ 3 MJ

A Naprendszer nem finomhangolt.

Köszönöm a figyelmet!

• Buccino et al. (2006) Ultraviolet Radiation Constraints around the Circumstellar Habitable Zones, Icarus 183, 491 – 503.

• Kasting et al. (1993) Habitable Zones around Main Sequence Stars, Icarus 101, 108 – 128.

• Lineweaver et al. (2004) The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way Science 303, 59–62

• Modos et al. (1999) Construction of spectral sensitivity function using polychromatic UV sources, J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 49, 171 – 176

Hatásfüggvény: B(λ)Modos et al. (1999) J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 49, 171 – 176

Galaktikus lakható zónaLineweaver et al. (2004) Science 303, 59–62