Rappresentazione artistica di un ipotetico pianeta oceanico con atmosfera terrestre e due satelliti. Credito:Wikipedia/Lucianomendez. Attribuzione (CC BY 4.0)
Nuovi modelli climatici hanno scoperto che la quantità e la posizione della terra sulla superficie di un pianeta possono avere un impatto significativo sulla sua abitabilità. Gli astronomi hanno identificato differenze sostanziali nella temperatura superficiale, nel ghiaccio marino e nel vapore acqueo sulla superficie di un pianeta per diverse configurazioni della terra. Il lavoro sarà presentato lunedì 11 luglio al National Astronomy Meeting (NAM 2022) da Evelyn Macdonald, una studentessa laureata presso l'Università di Toronto, in Canada.
Molti pianeti sono vincolati dalle maree alle loro stelle in modo tale che un lato del pianeta sia sempre rivolto verso l'esterno (proprio come il lato oscuro della Luna è sempre rivolto verso l'altro lato della Terra). Questo crea lati diurni e notturni permanenti del pianeta in cui tutta l'energia ricevuta dalla stella è concentrata sul lato diurno. Affinché un pianeta possa sostenere la vita, il clima deve essere in qualche modo regolato sulla superficie:l'atmosfera e gli oceani devono ridistribuire parte dell'energia ricevuta dalla stella al lato notturno del pianeta.
Un team di ricercatori dell'Università di Toronto ha applicato un modello climatico tridimensionale (ExoPlaSim) a pianeti simili alla Terra simulati con due distinte configurazioni diurne. La prima configurazione è un continente circolare nel mezzo del lato diurno circondato dall'oceano. La seconda configurazione è l'opposto:un oceano circolare nel mezzo del lato diurno con terra ovunque. Per entrambi i casi, la dimensione del cerchio è stata variata per dimostrare come il clima del pianeta dipenda dalla frazione di terra per ciascuna di queste configurazioni di continente.
Mappe diurne delle variabili climatiche per i pianeti centrati sulla terra. Le etichette di riga (a sinistra) mostrano le diverse frazioni di terra diurne. Le colonne (da sinistra a destra) mostrano la mappa del territorio, le precipitazioni nette (precipitazioni in blu ed evaporazione in rosso), la copertura nuvolosa e la temperatura superficiale. Qui, i pianeti con continenti più grandi hanno meno pioggia e copertura nuvolosa e i loro lati diurni sono caldi e asciutti. Credito:adattato da Macdonald et al. (2022)
Tra le altre cose, l'abitabilità di un pianeta dipende dalla sua temperatura superficiale e dalla quantità di umidità nella sua atmosfera. Lo studio modella le precipitazioni nette, la frazione nuvolosa e la temperatura superficiale sul lato diurno del pianeta per diverse configurazioni del terreno.
Appare in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , i risultati mostrano che sia la quantità di terra che la sua configurazione possono avere un grande effetto sulle condizioni della superficie del pianeta. Per i modelli con frazioni di terra diurne simili ma configurazioni opposte, la temperatura superficiale media può variare fino a ~20°C. I risultati indicano che la quantità di vapore acqueo nell'atmosfera del pianeta dipende fortemente dall'area dell'oceano privo di ghiaccio sulla sua superficie. I pianeti con frazioni di alta terra hanno lati diurni più caldi e più asciutti con nuvole e precipitazioni per lo più limitate a piccole aree centrali.
Macdonald afferma:"Scoprire se la vita esiste in altre parti dell'universo è una sfida chiave per l'astronomia e la scienza nel suo insieme. Il nostro lavoro dimostra che la distribuzione della terra su un pianeta simile alla Terra ha un grande impatto sul suo clima e dovrebbe aiutare astronomi che osservano i pianeti con strumenti come il James Webb Space Telescope per interpretare meglio ciò che stanno vedendo". + Esplora ulteriormente
