Aspetti dell'inclinazione e della dinamica orbitale di un pianeta altrimenti simile alla Terra possono influire gravemente sulla sua potenziale abitabilità, anche innescando bruschi "stati a valanga" in cui gli oceani si congelano e la vita in superficie è impossibile, secondo una nuova ricerca degli astronomi dell'Università di Washington.

La ricerca indica che localizzare un pianeta nella "zona abitabile" della sua stella ospite, quella fascia di spazio giusta per consentire all'acqua liquida sulla superficie di un pianeta roccioso in orbita, non è sempre una prova sufficiente per giudicare la potenziale abitabilità.

Russell Deitrick, autore principale di un articolo da pubblicare in Giornale Astronomico , ha detto che lui e i coautori hanno deciso di imparare, attraverso la modellazione al computer, come due caratteristiche - l'obliquità di un pianeta o la sua eccentricità orbitale - potrebbero influenzare il suo potenziale di vita. Hanno limitato il loro studio ai pianeti in orbita nelle zone abitabili delle stelle "G nane", o quelli come il sole.

L'obliquità di un pianeta è la sua inclinazione rispetto all'asse orbitale, che controlla le stagioni di un pianeta; l'eccentricità orbitale è la forma, e quanto sia circolare o ellittica, ovale, l'orbita. Con orbite ellittiche, la distanza dalla stella ospite cambia man mano che il pianeta si avvicina, poi si allontana da, la sua stella ospite.

Deitrick, che ha fatto il lavoro mentre era con l'UW, è ora ricercatore post-dottorato presso l'Università di Berna. I suoi coautori UW sono la professoressa di scienze atmosferiche Cecilia Bitz, professori di astronomia Rory Barnes, Victoria Meadows e Thomas Quinn e lo studente laureato David Fleming, con l'aiuto della ricercatrice universitaria Caitlyn Wilhelm.

La Terra ospita la vita abbastanza bene mentre gira intorno al sole con un'inclinazione assiale di circa 23,5 gradi, dimenando solo pochissimo nel corso dei millenni. Ma, Deitrick e i coautori hanno chiesto nella loro modellazione, e se quelle oscillazioni fossero maggiori su un pianeta simile alla Terra in orbita attorno a una stella simile?

Ricerche precedenti hanno indicato che un'inclinazione assiale più grave, o un'orbita inclinabile, poiché un pianeta nella zona abitabile di una stella simile al sole, data la stessa distanza dalla sua stella, renderebbe un mondo più caldo. Quindi Deitrick e il team sono rimasti sorpresi di trovare, attraverso la loro modellazione, che la reazione opposta sembra vera.

"Abbiamo scoperto che i pianeti nella zona abitabile potrebbero improvvisamente entrare in stati di "palla di neve" se l'eccentricità o le variazioni del semiasse maggiore - i cambiamenti nella distanza tra un pianeta e una stella su un'orbita - erano grandi o se l'obliquità del pianeta aumentava oltre 35 gradi, " Disse Deitrick.

Il nuovo studio aiuta a risolvere le idee contrastanti proposte in passato. Ha usato un trattamento sofisticato della crescita e del ritiro della calotta glaciale nella modellazione planetaria, che rappresenta un miglioramento significativo rispetto a diversi studi precedenti, ha detto il co-autore Barnes.

"Mentre le indagini passate hanno scoperto che l'alta obliquità e le variazioni di obliquità tendevano a riscaldare i pianeti, utilizzando questo nuovo approccio, il team scopre che grandi variazioni di obliquità hanno maggiori probabilità di congelare la superficie planetaria, " ha detto. "Solo una frazione del tempo i cicli di obliquità possono aumentare le temperature del pianeta abitabile".

Barnes ha affermato che Deitrick "ha essenzialmente dimostrato che le ere glaciali sugli esopianeti possono essere molto più gravi che sulla Terra, che la dinamica orbitale può essere un importante fattore di abitabilità e che la zona abitabile è insufficiente per caratterizzare l'abitabilità di un pianeta." La ricerca indica anche, Ha aggiunto, "che la Terra possa essere un pianeta relativamente calmo, dal punto di vista climatico".

Questo tipo di modellazione può aiutare gli astronomi a decidere quali pianeti meritano il prezioso tempo del telescopio, Deitrick ha detto:"Se abbiamo un pianeta che sembra simile alla Terra, Per esempio, ma la modellazione mostra che la sua orbita e obliquità oscillano come un matto, un altro pianeta potrebbe essere migliore per il follow-up "con i telescopi del futuro".

L'aspetto principale della ricerca, Ha aggiunto, è che "Non dovremmo trascurare le dinamiche orbitali negli studi sull'abitabilità".