Astronomie

Wenn die Erde in der Umlaufbahn der Venus wäre, wäre sie bewohnbar?

Wenn die Erde in der Umlaufbahn der Venus wäre, wäre sie bewohnbar?



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Wenn die Erde, wie sie ist, in die Umlaufbahn der Venus bewegt würde (und die Venus entfernt würde), würde die Erde bewohnbar bleiben, würde sie sich schließlich in das verwandeln, was Venus derzeit ist, oder würde sie sich in etwas anderes verwandeln?

Ich frage mich hauptsächlich, welche Eigenschaften der Venus (heiß, keine magnetische Abschirmung usw.) das Ergebnis ihrer Zusammensetzung im Vergleich zu ihrer Nähe zur Sonne sind.

Ähnliche Frage: Wenn Venus und Mars die Orte wechseln würden, hätten wir dann 3 bewohnbare Planeten?


Die Antwort von KarenRei ist sehr gut, da es ein erhebliches Maß an Unsicherheit gibt. Ich denke, die Antwort auf diese Frage ist ein klares Nein, die Erde wäre in der Entfernung der Venus zur Sonne nicht bewohnbar. Nicht, es sei denn, Sie sind ein Wasserbär, der in einer sehr tiefen Höhle lebt.

Die durchschnittliche Entfernung der Venus zur Sonne beträgt 0,722 AE. Quelle. Das bedeutet, dass die Sonnenoberfläche ungefähr 38,5% näher ist (etwas mehr als das, da die Entfernung zum Mittelpunkt der Sonne gemessen wird, nicht zur Oberfläche) und da die Beleuchtung im Quadrat der Entfernung abnimmt, wird die Venus zu 92% getroffen. mehr Sonnenenergie pro Quadratmeter als die Erde.

Es wird angenommen, dass das Leben auf der Erdoberfläche mit nur einem kleinen prozentualen Helligkeitszuwachs von der Sonne in nur etwa 150 Millionen Jahren und mit einem Anstieg der Helligkeit von 10 bis 15 % (1 bis 1,5 Milliarden Jahre) schwierig werden könnte könnte zu einer Verdampfung des Oberflächenwassers führen, was zu einem außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt führt. Quelle. Einige Schätzungen sagen sogar noch früher, 600-700 Millionen Jahre oder eine 6-7%ige Zunahme der Leuchtkraft.

Diese Schätzungen sind schwer zu modellieren und sollten mit Vorsicht betrachtet werden, aber wenn ein Anstieg um 15 % beginnt, Seen an Land zu verdampfen, und Wasser ein Treibhausgas ist, wäre ein Anstieg von 92 % katastrophal, was mit ziemlicher Sicherheit zu einem sehr heiße, venusähnliche Oberflächentemperatur auf der Erde mit einem signifikanten Anstieg des atmosphärischen Wasserdampfs und möglicherweise auch Methan, das unter der gefrorenen Tundra eingeschlossen ist, und CO2 von sterbenden Planeten. Ich stimme KarenRei zu, dass das Ergebnis ziemlich ungewiss ist und Wolkenbildung und Albedo schwer vorherzusagen sind, aber die Erde wäre wahrscheinlich immer noch heiß genug, um in dieser Umlaufbahn einen Schmorbraten auf der Oberfläche zu kochen. Ich sehe keine Möglichkeit, dass dies nicht der Fall sein würde, und möglicherweise nicht genug, um Blei wie die Oberfläche der Venus zu schmelzen.

Vielleicht könnte in den tiefen Ozeanen (wenn die Ozeane überleben, und ich bin mir nicht sicher, ob sie es tun würden) oder in Höhlen oder dauerhaft schattigen Höhlen mit Zugang zu unterirdischem Wasser einiges raues Leben überleben.

Das Magnetfeld der Erde ist für Ihre Frage nicht so relevant. Ohne Magnetfeld verliert ein Planet seine Atmosphäre eher, aber das dauert Millionen, wenn nicht Dutzende oder Hunderte von Millionen Jahren. Der Venus wurden bereits viele ihrer leichteren Gase entzogen. Wenn Sie die Erde in die Umlaufbahn der Venus bringen, würde dieser Prozess wahrscheinlich immer noch stattfinden, aber es würde lange dauern und das Magnetfeld der Erde würde den Prozess wahrscheinlich verlangsamen.

Der Grund, warum die Erde ein Magnetfeld hat, ist etwas kompliziert und es gibt viele gute Threads zum Erdmagnetfeld in Earth Science This Site, aber kurz gesagt, der feste innere Kern der Erde, der flüssige äußere Kern und die relativ schnelle Rotationsperiode der Erde sind Schlüsselfaktoren. Mond der Erde Macht spielen auch eine Rolle bei der Aufrechterhaltung. Das Magnetfeld der Erde würde nicht verschwinden, wenn es in der Umlaufbahn der Venus wäre. Das Fehlen eines Magnetfelds der Venus kann daran liegen, dass ihr innerer Kern nicht fest ist, und es könnte auch an ihrer sehr langsamen Rotation oder einer Kombination von beidem liegen. Aber die Atmosphäre der Venus erzeugt ein induziertes Magnetfeld, das ihr hilft, ihre Atmosphäre zu bewahren. Aber das ist nur auf sehr lange Sicht für das Klima eines Planeten relevant, da die Atmosphäre durch den Sonnenwind abgestreift wird.

Eine dritte Folge der Erde in der Umlaufbahn der Venus ist, dass der Mond viel näher an einer instabilen Umlaufbahnregion wäre. Es würde wahrscheinlich immer noch in der Erdumlaufbahn bleiben, aber es könnte berühren und über Tausende, vielleicht Millionen von Umlaufbahnen gehen, und der Mond wäre erheblich gestörter und manchmal wahrscheinlich exzentrischer und es besteht die Möglichkeit, dass die Erde in diesem Szenario den Mond verliert. es in ein gefährliches erdnahes Objekt zu verwandeln, mit dem wir im Grunde eine Umlaufbahn teilen und möglicherweise auf die Erde stürzen oder durch die Schwerkraftunterstützung weggeschleudert werden.


Die Umwelt eines Planeten ist ein komplexes Zusammenspiel von Faktoren. Wenn Sie die Sonneneinstrahlung eines Planeten dramatisch ändern, wird es sehr schwierig vorherzusagen, wie die anderen Faktoren, die die Umwelt des Planeten beeinflussen, darauf reagieren.

Die Venus zum Beispiel scheint in ihrer Umgebung mit hohem CO2-Gehalt (die ihre Oberfläche heiß macht) eingeschlossen zu sein, weil ihre Oberfläche zu heiß ist, um die Bildung von Karbonaten zu ermöglichen. Selbst wenn es Wasser hätte (das auch für die Bildung von Karbonaten benötigt wird), würde es ständig von der Oberfläche weggekocht.

Die Temperaturen aller Planeten – Erde, Mars und Venus eingeschlossen – werden von ihrer Albedo beeinflusst. Albedos von Planeten sind oft stark mit der Wolkenbedeckung korreliert. Die Wolkendecke nimmt im Allgemeinen zu, wenn sich ein feuchter Planet erwärmt und mehr Licht reflektiert. Aber die atmosphärische Zusammensetzung kann dieses Gleichgewicht überwinden, wie im Fall der Venus, die eine sehr hohe Albedo hat, aber an der Oberfläche immer noch glühend heiß ist.

Selbst wenn man die Rückkopplungsfaktoren wie Wasser und Kohlendioxid weglässt, haben die Planeten sehr unterschiedliche Stickstoffgehalte - Venus etwa 2 1/2 Mal höher als die der Erde (genug, um allein eine milde Stickstoffnarkose zu verursachen) und Mars fast nichts . Wirklich, der Mars in der Position der Venus wäre in einem schrecklichen Zustand - er ist so weit von der Sonne entfernt, dass er so weit von der Sonne entfernt ist, dass er viel näher an der Sonne wäre. Über geologische Zeiträume hinweg würde es auch stark wasserentzogen werden, da es für Wasser viel einfacher wäre, in eine Gasphase einzutreten, und der Sonnenwind kann sehr effektiv Wasserplaneten so groß wie die Venus entfernen, geschweige denn der Mars.

Venus in der Position des Mars würde wahrscheinlich viel besser abschneiden. Aber es ist schwer zu sagen, wie viel. Da wir nicht mit großer Sicherheit sagen können, was genau den Weg in Gang gesetzt hat, der zu seinem heutigen Zustand führte (dickere, viskosere Lithosphäre verhindert das Umkippen der Kruste? Ursache oder Folge?), ist es schwer zu sagen, ob das passiert wäre happened es war in der Umlaufbahn des Mars. Eine Kuriosität, wenn Sie die heutige Venus nehmen und sie an die Position des Mars bringen: Sie können durchaus einen atmosphärischen Kollaps in einen überkritischen Zustand verursachen. Es wurde die Theorie aufgestellt, dass dies sogar in seiner aktuellen Umlaufbahn schon einmal passiert ist (die Temperatur läuft der Bildung überkritischer Fluide entgegen).


Wenn die Erde in der Umlaufbahn der Venus wäre, wäre sie bewohnbar? - Astronomie

In dieser Frage sprechen Sie über die Tatsache, dass eine Variation der Entfernung zwischen Erde und Sonne von 500 bis 1000 Meilen keine katastrophalen Temperaturschwankungen verursachen würde. Welche Entfernungen würden? Wie viel Variation wäre nötig, um das Leben, wie wir es kennen, auszulöschen?

Das ist eine ziemlich schwierige Frage, da die Auswirkungen von Bahnschwankungen auf das Klima noch nicht sehr gut verstanden sind. Wir wissen, dass kleine Änderungen der Exzentrizität der Erdumlaufbahn (das ist ein Maß dafür, wie sehr die Erdumlaufbahn eher ein Oval als ein Kreis ist) Eiszeiten verursachen können, aber wie groß wäre eine Änderung, um eine dauerhafte Eiszeit zu verursachen? oder um die Temperatur der Erde so weit zu erhöhen, dass ein außer Kontrolle geratener Treibhauseffekt entsteht, wie wir ihn auf der Venus sehen?

Die bewohnbare Zone ist die Region um einen Stern, in der Wasser an der Oberfläche eines Planeten flüssig ist. Die bewohnbare Zone um die Sonne (je nachdem, wie Sie sie berechnen) beträgt etwa 0,95 AE bis 1,69 AE, obwohl diese Zahlen aufgrund der Größe/Aktivität der Sonne mit der Zeit variieren können. Eine AE ist die durchschnittliche Entfernung der Erde von der Sonne, 93 Millionen Meilen, also könnte die Umlaufbahn der Erde um 4.500.000 Meilen abnehmen oder um 34.000.000 Meilen zunehmen und sich immer noch in der bewohnbaren Zone befinden.

Eine große Veränderung der Erdbahn hätte große Folgen für unser Klima und würde zum Aussterben vieler Arten führen. Um jedoch alles Leben auf der Erde zu zerstören, müsste sich die Umlaufbahn um mindestens Hunderttausende von Meilen ändern, obwohl selbst das möglicherweise nicht ausreicht!

Dies wurde zuletzt am 27.06.2015 aktualisiert.

Über den Autor

Britt Scharringhausen

Britt studiert die Ringe des Saturn. Sie promovierte 2006 an Cornell und ist heute Professorin am Beloit College in Wisconson.


Planet Venus und das Sonnensystem

Name Sake

Wenn Sie die Geschichte noch einmal Revue passieren lassen, werden Sie feststellen, dass der Name Venus von den alten Römern gegeben wurde, die die sieben hellen Objekte am Himmel leicht erkennen konnten. Sonne, Mond und die anderen fünf hellsten Planeten. Die Römer hatten viele Objekte nach ihren bedeutenden Göttern benannt und Venus ist einer von ihnen. Es wurde nach dem römischen Gott der Schönheit und Liebe benannt. Im Moment ist es der einzige Planet, der nach einer weiblichen Gottheit benannt ist.

Potenzial für das Leben

Wissenschaftler bleiben der Venus und ihren lebenserhaltenden Fähigkeiten skeptisch gegenüber. Nach dem, was wir heute wissen, liegen die Temperaturen in etwa 50 Kilometern Höhe zwischen 86 und 158 ° F. Dieser Bereich kann selbst in seiner höchsten Höhe das irdische Leben aufnehmen und aufrechterhalten. Außerdem ist der atmosphärische Druck, der in einer solchen Höhe herrscht, dem auf der Erdoberfläche ähnlich.

Es wurde auch entdeckt, dass der Planet Venus Winde erlebt, die bis zu 224 Meilen pro Stunde erreichen können. Es gibt jedoch noch eine weitere Transformation, die ebenfalls zu sehen ist. Die Transformation sieht aus wie dunkle, anhaltende Streifen. Derzeit können Wissenschaftler nicht erklären, wie diese Streifen angesichts der hurrikanartigen Extremwinde intakt bleiben. Darüber hinaus besitzen diese Streaks auch die Fähigkeit, ultraviolette Strahlung zu absorbieren.

Um das Phänomen zu erklären, liegt der größte Fokus auf Eiskristallen, feinen Partikeln und sogar Eisenchlorid, das im Grunde eine chemische Verbindung ist. Obwohl die Möglichkeit, dass die feinen Streifen aus solchen Partikeln bestehen, weniger wahrscheinlich ist, geben Wissenschaftler, die Astrobiologie studieren, an, dass es eine andere Möglichkeit gibt, dass diese Streifen aus mikrobiellem Leben im Venus-Stil bestehen. Astrobiologen glauben auch, dass die ringförmigen Schwefelverbindungen in der Atmosphäre der Venus den Mikroben eine Art Schutzschicht gegen Schwefelsäure bieten könnten.

Um die Theorie zu untermauern, entdeckten einige russische Venera-Sonden auch Mikropartikel in der unteren Atmosphäre der Venus. Es gibt zwar mehrere andere Theorien, die sich auf die Möglichkeit des Lebens auf der Venus beziehen, aber keine davon konnte überzeugende Beweise liefern. Was die Wissenschaftler und Astronomen unterdessen mehr interessiert, ist die vulkanische Natur der Venus und ihre Geschichte. Es gibt viel zu entdecken.

Größe und Entfernung

Die Entfernung oder Nähe des Planeten Erde zur Venus hängt von unserer Perspektive ab. Der Planet ist so groß wie die Erde und nach dem Mond das zweithellste Objekt am Himmel. Vielleicht hat allein dieser Faktor die Römer davon überzeugt, dem Planeten eine enorme Bedeutung zu verleihen, während sie annahmen, dass es sich um zwei Objekte handelt, einen Abendstern und einen Morgenstern. Und hier ändern sich die Perspektiven.

Erstens ist die Umlaufbahn der Venus näher an der Sonne als an der Erde. Dies bedeutet, dass die beiden Planeten nicht voneinander abweichen. Früher fanden die alten Ägypter den Planeten Venus in zwei Formen, erstens in der morgendlichen Umlaufbahn und zweitens in der abendlichen Umlaufbahn. Obwohl angenommen wird, dass die Venus der Erde nahe ist, ist sie jedoch immer noch 38 Millionen Meilen von ihr entfernt. Tatsächlich verbringt Merkur, der innerste Planet, mehr Zeit in der Nähe der Erde als die Venus.

Umlaufbahn und Rotation

Wenn man auch nur einen Tag auf der Venus verbringen möchte, braucht man ein spezielles Schiff oder einen speziellen Anzug, der speziell für die Temperatur von 900 Grad Fahrenheit ausgelegt ist. Wir wissen bereits, dass die Bedingungen auf der Venus ziemlich verwirrend sind. Stellen Sie sich einen Ort vor, an dem selbst Mikroorganismen keine Chance haben, geschweige denn der Mensch.

Darüber hinaus wird ein Tag auf der Venus 243 Erdentage lang sein. Dies wird sogar noch länger sein als die Gesamttage, die die Venus benötigt, um die Sonne zu umkreisen, was 225 Erdentage entspricht. Und noch etwas, da die Rotation so langsam ist, dauert es ungefähr 117 Tage von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang. Erwarten Sie schließlich auch keine Änderungen der Wetterbedingungen. Der Grund ist, dass die Venus nur um drei Grad leicht geneigt ist.

Formation

Wenn es um Planeten geht, insbesondere die neu entdeckten, stellt sich für Wissenschaftler zunächst die Frage nach der Entstehung. Bisher konnten Wissenschaftler viele Rätsel rund um die Sternentstehung lösen. Der Fall des Planeten Venus ist jedoch vor allem aufgrund der vielen Ähnlichkeiten, die er mit der Erde teilt, etwas anders. Wissenschaftler glauben, dass die Entstehung der Venus der Erde ähnlich ist und es besteht die Möglichkeit, dass der Planet Venus früher das Leben unterstützen könnte. Aber was hat dazu geführt, dass es im Laufe der Jahre höllisch wurde?

Ein wichtiger Faktor, der die Frage beantworten könnte, liegt in der Gas- und Staubscheibe, die für die Bildung beider Planeten verantwortlich ist. Diese Scheibe hat sich vor etwa 4,6 Milliarden Jahren um die Sonne herum angesammelt, abgekühlt und sich auf den Planeten niedergelassen, die wir heute kennen. In der Zwischenzeit könnten sich andere im Zuge der Entstehung des Sonnensystems zugezogen oder weiter entfernt haben. Das Verständnis der Entstehung der Venus könnte uns helfen, die Entstehung anderer Sterne zu verstehen, die ein Rätsel bleiben.


Venus könnte heute bewohnbar sein, wenn nicht Jupiter

Zusammengesetzte Bilder der japanischen Raumsonde Akatsuki von der Venus. Bildnachweis: JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic

Die Venus wäre heute vielleicht keine schwüle, wasserlose Höllenlandschaft, wenn Jupiter nicht seine Umlaufbahn um die Sonne verändert hätte, so eine neue UC Riverside-Forschung.

Jupiter hat eine Masse, die zweieinhalb Mal so groß ist wie die aller anderen Planeten unseres Sonnensystems – zusammengenommen. Da es vergleichsweise gigantisch ist, hat es die Fähigkeit, die Umlaufbahnen anderer Planeten zu stören.

Zu Beginn seiner Entstehung als Planet bewegte sich Jupiter aufgrund von Wechselwirkungen mit der Scheibe, aus der sich Planeten bilden, sowie den anderen Riesenplaneten näher an die Sonne und dann von ihr weg. Diese Bewegung beeinflusste wiederum die Venus.

Beobachtungen anderer Planetensysteme haben gezeigt, dass ähnliche Riesenplanetenwanderungen kurz nach ihrer Entstehung relativ häufig vorkommen können. Dies sind unter anderem die Ergebnisse einer neuen Studie, die in der Zeitschrift für Planetenwissenschaft.

Wissenschaftler halten Planeten ohne flüssiges Wasser für unfähig, Leben, wie wir es kennen, zu beherbergen. Obwohl Venus aus anderen Gründen schon früh etwas Wasser verloren hat und dies möglicherweise trotzdem weiter getan hat, sagte der UCR-Astrobiologe Stephen Kane, dass die Bewegung des Jupiter die Venus wahrscheinlich auf einen Weg in ihren aktuellen, unwirtlichen Zustand gebracht hat.

"Eines der interessanten Dinge an der heutigen Venus ist, dass ihre Umlaufbahn fast perfekt kreisförmig ist", sagte Kane, der die Studie leitete. "Mit diesem Projekt wollte ich untersuchen, ob die Umlaufbahn schon immer kreisförmig war und wenn nicht, welche Auswirkungen das hat?"

Um diese Fragen zu beantworten, erstellte Kane ein Modell, das das Sonnensystem simulierte, indem es die Position aller Planeten gleichzeitig berechnete und wie sie sich in verschiedene Richtungen ziehen.

Wissenschaftler messen, wie unrund die Umlaufbahn eines Planeten zwischen 0 ist, die vollständig kreisförmig ist, und 1, die überhaupt nicht kreisförmig ist. Die Zahl zwischen 0 und 1 wird als Exzentrizität der Bahn bezeichnet. Eine Umlaufbahn mit einer Exzentrizität von 1 würde nicht einmal eine Umlaufbahn um einen Stern vollenden, sondern einfach in den Weltraum starten, sagte Kane.

Derzeit wird die Umlaufbahn der Venus mit 0,006 gemessen, was die kreisförmigste aller Planeten in unserem Sonnensystem ist. Kanes Modell zeigt jedoch, dass die Venus wahrscheinlich eine Exzentrizität von 0,3 hatte, als Jupiter vor etwa einer Milliarde Jahren wahrscheinlich näher an der Sonne war, und es besteht eine viel höhere Wahrscheinlichkeit, dass sie damals bewohnbar war.

"Als Jupiter wanderte, hätte die Venus dramatische Klimaänderungen durchgemacht, sich erwärmt, dann abgekühlt und zunehmend ihr Wasser an die Atmosphäre verloren", sagte Kane.

Kürzlich sorgten Wissenschaftler für viel Aufregung, als sie in den Wolken über der Venus ein Gas entdeckten, das auf die Anwesenheit von Leben hinweisen könnte. Das Gas, Phosphin, wird typischerweise von Mikroben produziert, und Kane sagt, es sei möglich, dass das Gas "die letzte überlebende Spezies auf einem Planeten ist, die eine dramatische Veränderung ihrer Umwelt durchgemacht hat".

Damit dies jedoch der Fall ist, müssen die Mikroben laut Kane ihre Anwesenheit in den Schwefelsäurewolken über der Venus etwa eine Milliarde Jahre lang aufrechterhalten, seit die Venus zuletzt flüssiges Oberflächenwasser hatte – ein schwer vorstellbares, wenn auch nicht unmögliches Szenario.

"Es gibt wahrscheinlich viele andere Prozesse, die das Gas produzieren könnten, die noch nicht erforscht wurden", sagte Kane.

Letztendlich, sagt Kane, ist es wichtig zu verstehen, was mit der Venus passiert ist, einem Planeten, der einst wahrscheinlich bewohnbar war und heute Oberflächentemperaturen von bis zu 800 Grad Fahrenheit hat.

"Ich konzentriere mich auf die Unterschiede zwischen Venus und Erde und darauf, was bei der Venus schief gelaufen ist, damit wir einen Einblick erhalten, wie die Erde bewohnbar ist und was wir tun können, um diesen Planeten so gut wie möglich zu schützen", sagte Kane.


Was wäre, wenn die Erde eine große elliptische Umlaufbahn hätte?

Was wäre, wenn die Erdumlaufbahn sich so weit von der Sonne entfernt wie Pluto und ihr so ​​nahe wie die Venus wäre?

Würde die Sonne den Planeten bei der nächsten Begegnung knusprig verbrennen? Wie kalt würde es am weitesten von unserem Stern entfernten Punkt werden?

Wäre der Mensch in der Lage, solch extreme Temperaturschwankungen zu überleben? Und wenn wir könnten, wie stehen die Chancen, dass die Erde dieser Umlaufbahn sicher durch den Weltraum folgt, ohne auf einen anderen Planeten zu krachen?

Die Sonne hat eine stärkere Anziehungskraft auf uns als jeder andere Körper im Sonnensystem. Aber auch andere Planeten ziehen uns leicht zu sich heran. Das macht zusammen mit der Geschwindigkeit der Erde die Umlaufbahn des Planeten elliptisch.

Der Unterschied zwischen dem am weitesten entfernten und dem sonnennächsten Punkt in unserer Umlaufbahn beträgt weniger als 5 Millionen km (3 Millionen Meilen). Das ist nichts im Vergleich zu der Gesamtentfernung von 150 Millionen km (93 Millionen Meilen) von uns zur Sonne.

Aber was wäre, wenn dieser Unterschied viel, viel größer wäre?

Die Erde umkreist die Sonne genau im richtigen Abstand – nicht so weit entfernt, dass wir uns in einen eisigen Felsen verwandeln, und nicht so nah, dass wir knusprig verbrennen. Wir befinden uns in der bewohnbaren Zone der Sonne, in der Wasser in flüssiger Form existieren kann. Selbst die kleinste Verschiebung der Erdumlaufbahn würde das ändern.

Je näher wir der Sonne kamen, desto mehr Hitze würde den Planeten treffen. Denken Sie, es wäre schön, das ganze Jahr über überall auf der Erde Sommer zu haben? Ich wette, Sie ändern Ihre Meinung ziemlich schnell. Als die Hitze extremer wurde, begann das gesamte Eis auf dem Planeten zu schmelzen. Der globale Meeresspiegel würde 70 Meter (230 Fuß) ansteigen: genug, um die Londoner Tower Bridge zu bedecken und den größten Teil des Planeten zu überfluten.

Da nur noch wenig Land übrig wäre, um die sengende Hitze der Sonne aufzunehmen, würden die globalen Temperaturen in die Höhe schnellen. Unsere Ozeane würden beginnen zu verdunsten.

All dies würde uns mit einer enormen Menge Kohlendioxid in der Luft und wenig bis gar keinem Wasser mehr hinterlassen. Als wir uns der Umlaufbahn der Venus näherten, würde die Oberflächentemperatur der Erde auf 460°C (860°F) steigen. Draußen zu sein würde zu schweren Verbrennungen führen, egal wie viel Sonnencreme Sie auf Ihre Haut auftragen.

Nachdem wir in unserem Urlaub in der Nähe der Venus eine unglaubliche Sonnenbräune bekommen haben, fahren wir zurück über das Sonnensystem bis nach Pluto.

Die Erde würde sich auf dem Weg abkühlen. Aber es würde für die meisten Lebensformen auf dem Planeten keine Rolle spielen. Sie hätten die extreme Hitze nicht überlebt. Wenn wir uns langsam genug bewegen, würde sich vielleicht eine neue Lebensform auf der Erde entwickeln, während sie wieder in die bewohnbare Zone reist. Aber auch dieses Leben würde nicht allzu lange dauern.

Der bevorstehende Winter würde lang und sehr kalt werden. Wenn es noch Wasser auf der Erde gäbe, würde es gefrieren, wenn wir die Temperatur von -220 ° C (-360 ° F) der Umlaufbahn von Pluto erreichten.

Wenn sich die Erde mit der gleichen Geschwindigkeit wie heute fortbewegt, würde es ungefähr 20 Jahre dauern, um eine volle Umlaufbahn vom heißesten Punkt, der der Sonne am nächsten ist, bis zum kältesten Rand unseres Sonnensystems zu machen. Das ist, wenn wir unterwegs nicht mit einem anderen Planeten kollidieren würden, was nicht allzu unwahrscheinlich ist.

Und wahrscheinlich werden wir diese Reise alleine machen. Der Mond kann dem Druck dieser extremen Orbitalreise möglicherweise nicht standhalten. Leb- und mondlos würde die Erde zumindest einige spektakuläre Aussichten genießen.

Wer weiß? Vielleicht segeln wir zu nah an Jupiter heran und werden einer der Monde des Gasriesen. Aber das ist eine Geschichte für ein anderes WHAT WENN.


Venus ist jetzt eine Höllenwüste, vielleicht weil Jupiter sie herumgeschubst hat

Wenn es eine Hölle im Sonnensystem gibt, ist es die Venus, die von Schwefelsäurewolken und einer durchschnittlichen Oberflächentemperatur erstickt wird, die Blei schmelzen kann. Aber könnten die Bedingungen, die diesem höllischen Planeten seinen Ruf verliehen haben, die Schuld eines anderen Planeten gewesen sein?

Schuld an Jupiter. Zumindest ein Forschungsteam von UC Riverside ist es jetzt. Nachdem sie Simulationen durchgeführt hatten, die zeigten, wie sich der Gasriese (der zweieinhalb Mal so groß ist wie alle anderen Planeten des Sonnensystems zusammen) gebildet hat, stellten sie fest, dass er in der Lage war, einen möglicherweise einst bewohnbaren Planeten in einen Umlaufbahn, die es unwirtlich machte. Die Schwerkraft des Jupiter ist stark genug, um einen Menschen sofort platt zu machen. Etwas mit so viel Kraft kann kleinere Planeten umkreisen, während es sich bewegt, was es wahrscheinlich vor etwa einer Milliarde Jahren mit der Venus getan hat.

Mehr Venus

Planeten schlängeln sich normalerweise nicht herum, es sei denn, es handelt sich um Schurkenplaneten. Diejenigen, die Sterne umkreisen, neigen dazu, auf unbestimmte Zeit in diesen Umlaufbahnen zu bleiben, es sei denn, eine äußere Kraft interagiert mit ihnen. Manchmal kann ein eindringendes Objekt einen ansonsten stabilen Planeten abwerfen, besonders wenn er die Größe und Macht von Jupiter hat. Dieses Phänomen wurde schon oft in anderen Planetensystemen beobachtet.

„Jupiter ist bei weitem der massereichste Planet in unserem Sonnensystem und hatte daher einen großen Einfluss auf die Umlaufbahnen der anderen Planeten“, sagte der UC Riverside-Planetenwissenschaftler Stephen Kane, der eine kürzlich veröffentlichte Studie leitete Das Planetary Science Journal, sagte SYFY WIRE. Dieser enorme Gravitationseinfluss von Jupiter in Kombination mit seiner Wanderung bedeutet, dass er eine wichtige Rolle bei der endgültigen Architektur unseres Sonnensystems spielte. “

Kane und sein Team wollten sehen, wie die Umlaufbahn der Venus aussieht, bevor Jupiter sie angeblich herumschubst, und ob ihre ursprüngliche Umlaufbahn bewohnbar gewesen sein könnte. Venus hat heute eine nahezu kreisförmige Umlaufbahn mit sehr geringer Exzentrizität. Die Exzentrizität der Umlaufbahn eines Planeten kann zwischen Null, einem perfekten Kreis, und 1 liegen, was bedeuten würde, dass der Planet nicht einmal in der Lage wäre, eine Umlaufbahn um seinen Stern zu vollenden und am Ende in den Weltraum zu düsen, bevor er es jemals getan hat. Während die Umlaufbahn der Venus heute eine Exzentrizität von 0,006 hat, fanden Computersimulationen heraus, dass ihre Exzentrizität einst 0,31 betrug – was bedeutet, dass es eine viel höhere Chance gab, dass es ein Ort ist, an dem das Leben gedeihen könnte, anstatt zu brennen.

Könnte hier jemals etwas gelebt haben? Bildnachweis: NASA

Jupiter war damals wahrscheinlich auch dafür verantwortlich, die Exzentrizität der Umlaufbahn der Venus zu erhöhen. Daher könnte es Jupiter gewesen sein, der die Venus bewohnbar machte, bevor seine weitreichende Schwerkraft die Gezeitenkräfte beeinflusste, die den kleineren Planeten in eine kreisförmigere Umlaufbahn zwangen. Kosmische Objekte, die sich zu nahe kommen, können die Gezeitenkräfte des anderen verzerren. Als Folge kann es zu Gezeitendissipation oder zum Verlust von Gezeitenenergie kommen. Dies führt dazu, dass sich der Mond von der Erde zurückzieht. Die Venus erfährt nicht genug Gezeitenableitung, um sich heute viel zu bewegen, aber Kanes Team glaubt, dass das, was nicht mehr da ist, bedeuten könnte, dass einst Wasser in ihrer ausgedörrten Landschaft war.

„Wir haben einen Code verwendet, der die Orbitaldynamik simuliert“, sagte Kane. „Das heißt, wir haben die Standorte der Planeten des Sonnensystems verwendet und deren Gravitationswirkung aufeinander berechnet. Der Code bewegt dann die Planeten auf ihren Bahnen und wiederholt die Berechnungen. Dieser Vorgang wurde viele Male wiederholt, um Änderungen in den Bahnen zu berechnen. Dann änderte ich den Standort von Jupiter und wiederholte alle Berechnungen noch einmal, um zu zeigen, wie sich der Standort von Jupiter auf die Umlaufbahn der Venus auswirkt.“

Vielleicht gab es sogar so viel Wasser wie die Erde. Venus könnte in der tiefen Vergangenheit Ozeane an der Oberfläche oder zumindest unterirdische Ozeane gehabt haben, obwohl wir nicht genügend Beweise haben, um uns zu sagen, ob und wo diese Ozeane existierten (wenn sie überhaupt existierten). Es ist möglich, dass Venus und Erde ähnliche Wassermengen hatten, und es waren diese ursprünglichen Ozeane, die vor etwa 3 Milliarden Jahren bis vor 1 Milliarde Gezeitenverluste verursachten. Kane glaubt, dass das Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff in dem, was heute der giftige Nebel in der heutigen Venusatmosphäre ist, ein Beweis für einen immensen Wasserverlust ist. Die Anwesenheit von Wasser könnte auch Leben bedeutet haben.

Wenn das kürzlich in der Venusatmosphäre entdeckte Phosphin von hypothetischen außerirdischen Mikroben produziert worden sein könnte, die sich gerade irgendwo in diesen sauren Wolken verstecken, könnte dies bedeuten, dass diese Mikroben die letzten überlebenden Organismen auf dem Planeten sind.

"Im Moment ist sich niemand ganz sicher, was die Quelle des in den Venuswolken entdeckten Phosphins ist", sagte Kane. „Die Möglichkeit des Lebens in den Wolken erweitert die Aussichten einer früheren gemäßigten Oberflächenumgebung für die Venus auf die gegenwärtige Epoche. Mit anderen Worten, die Biologie in der Atmosphäre könnte die letzten überlebenden Mitglieder einer früheren Venusbiosphäre sein. Wenn sich das Ergebnis als Ergebnis des Lebens in den Wolken bestätigt, wäre dieses Ergebnis eine außergewöhnliche Lektion, wie sich das Leben wirklich an alle verfügbaren Nischen innerhalb einer Umgebung anpassen kann.“

Wenn die NASA ernsthaft erwägt, Menschen zur Venus zu schicken, muss es einen Weg geben, lebend herauszukommen.


Wenn die Erde in der Umlaufbahn der Venus wäre, wäre sie bewohnbar? - Astronomie

In dieser Frage sprechen Sie über die Tatsache, dass eine Variation der Entfernung zwischen Erde und Sonne von 500 bis 1000 Meilen keine katastrophalen Temperaturschwankungen verursachen würde. Welche Entfernungen würden? Wie viel Variation wäre nötig, um das Leben, wie wir es kennen, auszulöschen?

Das ist eine ziemlich schwierige Frage, da die Auswirkungen von Bahnschwankungen auf das Klima noch nicht sehr gut verstanden sind. Wir wissen, dass kleine Änderungen der Exzentrizität der Erdumlaufbahn (das ist ein Maß dafür, wie sehr die Erdumlaufbahn eher ein Oval als ein Kreis ist) Eiszeiten verursachen können, aber wie groß wäre eine Änderung, um eine dauerhafte Eiszeit zu verursachen? oder um die Temperatur der Erde so weit zu erhöhen, dass ein außer Kontrolle geratener Treibhauseffekt entsteht, wie wir ihn auf der Venus sehen?

Die bewohnbare Zone ist die Region um einen Stern, in der Wasser an der Oberfläche eines Planeten flüssig ist. Die bewohnbare Zone um die Sonne (je nachdem, wie Sie sie berechnen) beträgt etwa 0,95 AE bis 1,69 AE, obwohl diese Zahlen aufgrund der Größe/Aktivität der Sonne mit der Zeit variieren können. Eine AE ist die durchschnittliche Entfernung der Erde von der Sonne, 93 Millionen Meilen, so dass die Umlaufbahn der Erde um 4.500.000 Meilen abnehmen oder um 34.000.000 Meilen zunehmen könnte und sich immer noch in der bewohnbaren Zone befinden könnte.

Eine große Veränderung der Erdbahn hätte große Folgen für unser Klima und würde zum Aussterben vieler Arten führen. Um jedoch alles Leben auf der Erde zu zerstören, müsste sich die Umlaufbahn um mindestens Hunderttausende von Meilen ändern, obwohl selbst das möglicherweise nicht ausreicht!

Dies wurde zuletzt am 27.06.2015 aktualisiert.

Über den Autor

Britt Scharringhausen

Britt studiert die Ringe des Saturn. Sie promovierte 2006 an Cornell und ist heute Professorin am Beloit College in Wisconson.


Warum eine Venus 2.0 heute noch bewohnbar sein könnte

Wäre die Venus heute ohne einen geologischen Zufall der Natur noch bewohnbar? Und noch verlockender: Wenn die Venus in ihrer jetzigen Umlaufbahn terraformiert würde, würde sie gemäßigt bleiben?

Solche Fragen werden durch die Nachrichtenklappe der letzten Woche über die Möglichkeit aufgeworfen, dass die Venus einst über einen Zeitraum von Milliarden Jahren bewohnbar gewesen sein könnte. Bei dieser Berichterstattung wurde jedoch ein entscheidender Punkt weitgehend ausgelassen. Das heißt, die Idee, dass die Venus möglicherweise immer noch am inneren Rand der bewohnbaren Zone unseres Sonnensystems liegt, in der flüssiges Wasser auf Planetenoberflächen existieren kann.

Die Studie, die alle Schlagzeilen auslöste, stellte fest, dass die Venus ohne katastrophale geologische Oberflächenerneuerung immer noch bewohnbar sein sollte. Das sagt zumindest Michael Way, ein Planetenwissenschaftler am NASA Goddard Space Institute for Space Studies, der die Ergebnisse auf einem gemeinsamen Genfer Treffen der Division for Planetary Sciences der American Astronomical Society und des European Planetary Science Congress präsentierte.

„Die Venus hat derzeit fast die doppelte Sonneneinstrahlung wie auf der Erde, aber in allen von uns modellierten Szenarien haben wir festgestellt, dass [sie] immer noch Oberflächentemperaturen unterstützen könnte, die für flüssiges Wasser zugänglich sind“, sagte Way in einer Erklärung.

Die Standardlinie der planetarischen Wissenschaftsgemeinschaft zur Evolutionsgeschichte der Venus war bisher, dass sich der innere Rand der bewohnbaren Zone unseres Sonnensystems nach außen hin ausdehnte, wenn die Leuchtkraft unserer Sonne im Laufe der Zeit zunahm. Und dabei nahm das Potenzial der Venus als möglicher bewohnbarer Planet ab.

Als unsere alte Sonne an Leuchtkraft gewann, begann das Oberflächenwasser der Venus in die Atmosphäre zu verdunsten. Gleichzeitig begann sich in der Erdkruste aufgrund einer Kombination aus Mantelkonvektion und hohen Oberflächentemperaturen Wärme zu bilden.

Dies führte zu einer Zunahme von Vulkanismus und schmelzender Kruste, sagte mir Stephen Kane, ein Planetenwissenschaftler an der University of California, Riverside, der nicht an der Studie beteiligt war.

Letzteres verursachte eine katastrophale Kohlendioxid-Ausgasung und Oberflächenschmelze, was dazu führte, dass die Oberfläche der Venus in einem Ereignis (oder Ereignissen), das wahrscheinlich mehrere hundert Millionen Jahre dauerte, umgestürzt und geschmolzen wurde.

Tatsächlich glauben Way und sein Forscherkollege Anthony Del Genio, dass vor etwa 750 Millionen Jahren etwa 80 Prozent der Venus katastrophal wieder aufgetaucht sind. Der Planet mag immer noch in der bewohnbaren Zone liegen, aber das Wiederauftauchen von Ereignissen hat wahrscheinlich sein Klima verändert, sagte mir Way. Diese Ereignisse hätten den Planeten erwärmt und hätten möglicherweise seine Zeit des Recyclings von Krustenkohlenstoff beendet, sagt er.

Aber hier unterscheiden sich Kane und Way.

Angesichts der aktuellen Erkenntnisse hält Kane es für unwahrscheinlich, dass diese geologischen Ereignisse den Klimawandel auf der Venus verursacht haben. Er sagt, dass es wahrscheinlicher war, dass es einfach die Nähe der Venus zu einer aufhellenden Sonne war, die zu dem dramatischen Klimawandel des Planeten führte, der dann Konsequenzen für seine Geologie hatte.

„Ich stimme zu, dass die Venus vor einer Milliarde Jahren ein gemäßigtes Klima hatte, aber ich stimme nicht zu, dass die Wiederauftauchung die Klimakatastrophe verursacht hat“, sagte Kane.

Way sagt, dass die nächste Analogie zu einer solchen Venus, die hier auf der Erde wieder auftaucht, in den Lavaströmen der Deccan Traps in Indien gefunden werden kann. Einige Paläontologen glauben, dass der riesige Impaktor, von dem angenommen wird, dass er vor etwa 66 Millionen Jahren zum Aussterben der Dinosaurier geführt hat, auch weltweite Folgeausbrüche ausgelöst hat.

Das Konzept der bewohnbaren Zone eines Sonnensystems.

These lava flow eruptions in what is now India may have even contributed to the dinosaurs’ extinction since they also are thought to have spewed large amounts of carbon dioxide and other noxious gases into Earth’s atmosphere.

On Venus, however, the idea is that these type of volcanic events were magnitudes larger and more dramatic than here on Earth.

“Something happened on Venus where a huge amount of gas was released into the atmosphere and couldn’t be re-absorbed by the rocks,” Way said in a statement. “ It completely transformed Venus .”

If one were to replace the current Venus with a brand new terrestrial mass planet, with oceans and some sort of geological mechanism to recycle the planet’s carbon, then this Venus 2.0 would likely remain habitable today, says Way. That is, in its current orbit of 0.72 astronomical units (Earth-Sun distances).

It’s an idea that will never be adequately tested unless our distant progeny decide to terraform Venus into something that would support life as we know it. The first step would be to give Venus a temperate climate with a healthy mix of oceans and continents, then wait and see if it remains habitable.

Way remains convinced that it just might. Today, Venus receives nearly twice the solar radiation of Earth. But he says a Venus 2.0 should still be able to maintain a mean surface temperature of between 20 to 40 degrees Celsius, or about what southern Californians might expect at the height of summer.


GJ 832c: Habitable Super-Earth or Super-Venus?

I readily admit that one of my pet peeves going back almost 20 years to the discovery of the first extrasolar planets has been overblown claims about the potential habitability of some of these discoveries. This has been one of the motivations for my ongoing series of Habitable Planet Reality Check posts in recent months on this web site (for the full background story, see Habitable Planet Reality Check: Kepler 186f).

This past week, a team led by Robert Wittenmyer (UNSW Australia/University of Southern Queensland) announced the discovery of a potential super-Earth orbiting on the inside edge of the habitable zone of the nearby red dwarf star, GJ 832. And in a refreshingly honest change of pace, instead of claiming that this new discovery might be a habitable planet (as far too many other teams have done with similar discoveries), this team makes the statement right up front that they do not believe that the planet they found, GJ 832c, is likely to be habitable and is more likely to be a uninhabitable “super-Venus”.

This intellectual honesty about the potential nature of this newly-discovered planet probably explains why there had been little attention paid to it during most of the last week in the various astronomical news outlets. That changed on June 25 with the wildly optimistic press release by Abel Mendez Torres of the Planetary Habitability Laboratory at the University of Puerto Rico at Arecibo which, despite the actual claims made by Wittenmyer and his team in their discovery paper, rates GJ 832c at 0.81 on their Earth Similarity Index (ESI). The press release goes on to state that GJ 832c is one of the best Earth-like candidates found so far and certainly the closest (which once again makes me question the value of PHL’s rating system but that is a topic for another post). But while the discovery of GJ 832c did not initially attract the attention of many people, it did get mine and deserves a closer look as a counterexample to some of the more dubious claims made about the potential habitability of extrasolar planet discoveries.

Background

GJ 832 (or Gliese 832) is a spectral type M1V red dwarf star with a surface temperature of 3472 K and an estimated mass of 0.45 times that of the Sun. Although there seems to be range of luminosity values quoted for GJ 832 in astronomical literature, the most recent value by Bonfils et al. (given as one of two values in Table 5 in the first updated version of the preprint of the paper by Wittenmyer et al.) places it at 0.026 times that of the Sun. Located in the southern constellation of Grus (The Crane) at a distance of 16.1 light years, GJ 832 is among the closest stars to our Solar System.

In 2008, Jeremy Bailey (Macquarie University in Australia) and his team, which included famed extrasolar planet hunters, Paul Butler and Geoff Marcy, announced the discovery of the first planet found to be orbiting GJ 832 using precision Doppler velocity measurements made as part of the Anglo-Australian Planet Search (AAPS). With an orbital period currently estimated to be 10 years, an orbital radius of 3.6 AU and a minimum mass (or ichpsini) of about 0.7 times that of Jupiter, this was the first example of a Jupiter-analog discovered orbiting a red dwarf star.

The newly announced discovery by Wittenmyer and his team also using the Doppler velocity technique adds a second planet to this nearby planetary system. This team combined data gathered from three different planet search programs (including the AAPS) acquired over the course of 15 years to uncover the Doppler signature of a significantly smaller planet with a minimum mass of 5.4 times that of the Earth in a much tighter orbit about GJ 832. With the addition of GJ 832c, this planetary system begins to resemble a scaled-down version of our Solar System with a smaller planet closer in and a Jupiter-like planet in a more distant orbit.

The characteristics of this planetary system, based on information from the preprint of the discovery paper by Wittenmyer et al., are summarized below in Table I. The mean effective stellar flux, Seff, or insolation (with Earth’s insolation defined as 1) of these two planets is calculated using the data given in the discovery paper, the luminosity of GJ 832 from Bonfils et al. and takes into account the scaling of Seff from the effects of the moderate eccentricity of the new planet’s orbit as prescribed by Dressing et al..

Table I: Properties of Planets in GJ 832 System

Potential Habitability

As I have mentioned earlier, I have to give credit to Wittenmyer and his team for resisting the temptation of claiming that GJ 832c is a potentially habitable super-Earth. Wittenmyer et al. state openly in their paper that they find it likely that GJ 832c is massive enough to hold onto a dense atmosphere that would enhance the greenhouse effect making their discovery more likely to be a super-Venus than a habitable super-Earth.

The orbit of GJ 832c compared to the position of the habitable zone (shown in green). Click on image to enlarge. (PHL)

Based on the latest models of planetary habitability by Kopparapu et al., the inner edge of the habitable zone of GJ 832 for a planet with a mass of 5 times that of the Earth (as conservatively defined by the onset of a runaway greenhouse effect) has an Seff of 1.0 or about the same value as Earth. While my calculation of the position of the inner edge of the habitable zone relative to GJ 832 differs from that which is given in the paper by Wittenmyer et al., that value of Seff corresponds to a distance of 0.163 AU (compared to the value of 0.130 AU given in the preprint of the discovery paper which seems to correspond to the highly optimistic “Recent Venus” definition for the inner boundary of the habitable zone). The distance of 0.163 AU places GJ 832c right at the innermost edge of this system’s habitable zone for a planet of this presumed size. Since GJ 832c orbits so close to its sun, it is almost certainly a synchronous rotator or, given the moderate eccentricity of its orbit, it could possibly be a slow rotator locked into some other spin-orbit resonance (e.g. the 3:2 resonance of Mercury in our own Solar System). While Wittenmyer et al. specifically cites work recently published by Jun Yang et al. as well as earlier work by others which suggests that the inner edge of the habitable zone might actually be significantly closer for slowly rotating planets, Wittenmyer and his team continue to resist the temptation to label their find as potentially habitable owing mainly to its large mass and probable dense atmosphere.

Even though Wittenmyer et al. do not explicitly state it in their discovery paper, there are other issues that further complicate the potential habitability of GJ 832c. Like all planets found using precision Doppler velocity measurements, only the minimum mass of the planet, or mpSündei, can be determined since the inclination of the planet’s orbit to our line of sight, i, can not be determined except with information from other sources. Given a completely random orientation of the orbit of GJ 832c, there is about a 63% chance that the actual mass of GJ 832c exceeds six times that of the Earth and is most likely a mini-Neptune or larger (see “Habitable Planet Reality Check: Terrestrial Planet Size Limit“). And even if the mass of GJ 832c turns out to be less than six times that of Earth, it could still be one of the newly recognized class of low-mass low density planets known as a gas dwarf. In any of these cases, these non-terrestrial types of planets are unlikely to be habitable no matter what their insolation values are.

While Wittenmyer et al. purposely avoid any claims about the potential habitability of GJ 832c, they tun openly consider the possibility that any moon that their find might posses could be potentially habitable if it were large enough. Given that the mass ratio for the Pluto-Charon system in our Solar System is about 9:1, they argue it is possible that GJ 832c could have a moon with a mass maybe half that of the Earth. Given the proximity of GJ 832c to its sun and assuming a mass of 5.4 times that of the Earth, any moons it might have in prograde orbits with orbital radii less than

138,000 kilometers (corresponding to an orbital period of

2.5 days) would be stable over astronomically long timescales. Further, Wittenmyer et al. argue that any potentially habitable moon of GJ 832c would need to have an orbital radius greater than roughly

100,000 kilometers (corresponding to an orbital period of

1.6 days) in order to avoid excessive tidal heating. Given the narrow range of orbital radii available to any potentially habitable moon, Wittenmyer et al. state in their paper “although the idea of a habitable exomoon companion to GJ 832c is certainly interesting, the odds seem stacked against the existence of such an object”.

While I agree with their assessment, I also have to point out that even wenn a moon of sufficient size did exist in this narrow orbital range, it would still be unlikely to be habitable. While my calculations show that GJ 836c is at the inner most edge of the habitable zone for a body with five times the mass of the Earth, the inner edge of the habitable zone for smaller bodies lies farther out still. Based on the work of the influence of planetary mass on the position of the inner edge of the habitable zone by Kopparapu et al., the effective stellar flux, Seff, for the inner edge of the habitable zone (as conservatively defined by the onset of a runaway greenhouse effect) for bodies with 0.1 to 1 times the mass of the Earth is in the 0.83 to 0.93 range. These values correspond to distances of 0.176 to 0.166 AU, respectively, from GJ 832 or just beyond the orbit of GJ 832c. And since any such moon of GJ 832c would be a synchronous rotator with its period of rotation equal to its orbital period of about two days, there is little likelihood that the position of the inner edge of the habitable as a result of slow rotation would differ enough to matter. Even given the uncertainties about the characteristics of this system, I find it unlikely that any potential large moon of GJ 836c might be habitable.

Fazit

My hat is off to Robert Wittenmyer and his team for resisting the temptation of labeling their new planetary discovery as being potentially habitable despite the fact it lies near the inner edge of the habitable zone even as it is most conservatively defined. Although their laudable honesty has probably cost them some media attention, in their discovery paper they rightfully characterize their planet as most likely possessing a dense atmosphere that would enhance the greenhouse effect making GJ 832c more like a hellish super-Venus than a habitable super-Earth.

Since GJ 832c was discovered using the Doppler velocity technique which only provides a measure of the minimum mass for this new find, there are better than even odds that its mass exceeds ten times that of the Earth making is likely that GJ 832c a mini-Neptune or larger. Even if the actual mass of GJ 832c is less than ten Earth-masses, it could still be a member of the newly-discovered class of planets known as gas dwarfs. Taken together, the odds are nicht in favor of GJ 832c even being a terrestrial planet at all never mind a potentially habitable one. In the face of these facts, the claim by the Planetary Habitability Laboratory in their June 25 press release that GJ 832c is “one of the top three most Earth-like planets according to the ESI” is premature at best and borders on the absurd at worst. Either way, this inflated claim calls into question the scientific value of the Earth Similarity Index and how it is calculated.

While Wittenmyer et al. openly speculate in their discovery paper that GJ 832c could posses a moon that might be habitable if it is of sufficient size and occupies a rather narrow range of orbital radii, they find the odds are against it. I would further argue that any such moon is also likely to be just beyond the inner edge of the habitable zone for bodies in the 0.1 to 1 Earth-mass range decreasing the odds of a there being a habitable moon further still.

Related Reading

“Abundance of Earth Analogs”, Drew Ex Machina. June 25, 2014 [Post]

“Habitable Planet Reality Check: Kapteyn b”, Drew Ex Machina, June 6, 2014 [Post]

“Habitable Planet Reality Check: 55 Cancri f”, Drew Ex Machina, May 7, 2014 [Post]

“Habitable Planet Reality Check: Kepler 186f”, Drew Ex Machina, April 20, 2014 [Post]

“Habitable Planet Reality Check: Terrestrial Planet Size Limit”, Drew Ex Machina, July 24, 2014 [Post]

“The Transition from Super Earth to Mini Neptune”, Drew Ex Machina, March 29, 2014 [Post]

“Habitable Moons”, Sky & Teleskop, Volume 96, Number 6, pp. 50-56, December 1998 [On line version]

“The Extremes of Habitability”, SETIQuest, Volume 4, Number 2, pp. 1-8, Second Quarter 1998 [Article]

“Habitable Moons: A New Frontier for Exobiology”, SETIQuest, Volume 3, Number 1, pp. 8-16, First Quarter 1997 [Article]

General References

Jeremy Bailey et al., “A Jupiter-like Planet Orbiting the Nearby M Dwarf GJ 832”, Das Astrophysikalische Journal, vol. 690, No. 1, pp. 743-747, January 1, 2009

X. Bonfils et al., “The HARPS search for southern extra-solar Planets XXXI. The M-dwarf sample”, Astronomie und Astrophysik, vol. 549, Article id. A109, January 2013

Courtney D. Dressing et al., “Habitable Climates: The Influence of Eccentricity”, Das Astrophysikalische Journal, vol. 721, No. 2, pp. 1295-1307, October 1, 2010

R. K. Kopparapu et al., “Habitable zones around main-sequence stars: new estimates”, Astrophysikalisches Journal, vol. 765, No. 2, Article ID. 131, March 10, 2013

Ravi Kumar Kopparapu et al., “Habitable zones around main-sequence stars: dependence on planetary mass”, Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe, vol. 787, No. 2, Article ID. L29, June 1, 2014

Abel Mendez Torres, “A Nearby Super-Earth with the Right Temperature but Extreme Seasons”, Planetary Habitability Laboratory press release, posted June 25, 2014 [Press Release]

Robert A. Wittenmyer et al., “GJ 832c: A super-Earth in the habitable zone”, arXiv:1406.5587v1, Submitted June 21, 2014 [Preprint]

Jun Yang, Gwanel Boue, Daniel C. Fabrycky and Dorian S. Abbot, “Strong Dependence of the Inner Edge of the Habitable Zone on Planetary Rotation Rate”, Die Briefe des Astrophysikalischen Journals, vol. 787, No. 1, Article id. L2, April 25, 2014


Venus May Have Been Habitable When Life Formed on Earth

If you were looking at our solar system from a planet orbiting another star, you might speculate that there’s life on two planets: Earth and Venus. They have about the same size and mass, both orbit in or close to the sun’s habitable zone and both have atmospheres. Of course, a closer look reveals that the high temperature on Venus, its lack of water and its toxic air kill any chances of life today. However, a new study suggests that this might not have always been the case and that Venus could have been teeming with life while Earth was still struggling to create it.

It’s one of the big mysteries about Venus. How did it get so different from Earth when it seems likely to have started so similarly? The question becomes richer when you consider astrobiology, the possibility that Venus and Earth were very similar during the time of the origin of life on Earth.

David Grinspoon of the Planetary Science Institute in Arizona was part of a NASA team modeling various climate conditions on Venus between 2.9 billion and 715 million years ago. They created four scenarios with variations on things like the amount of solar energy received, length of a Venusian day and presence of a shallow ocean covering 60 percent of its surface.

Michael Way of the NASA Goddard Institute for Space Studies in New York City detailed the team’s findings in Geophysikalische Forschungsbriefe. They found that one model showed a Venus forming with moderate temperatures, a thick cloud cover to protect it from solar radiation and conditions that could cause snowfall. If those conditions actually existed at some point in its history, Venus would have been habitable and possibly have had life … before everything mysteriously boiled away 715 million years ago.

Is this model proof of one-time life (women or otherwise) on Venus? Michael Way is cautious in his answer.

There’s great uncertainties in understanding Earth, not only its climate history but the history of how life began. There’s no reason that life on this world would not have existed in these oceans. But that’s about all you can say.

The researchers plan to run more models with other variations in Venusian climate conditions. They are also are pushing for approval of the Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy mission (VERITAS) – a surface topography mission – and the Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI) which would send a probe into its atmosphere.

If they find evidence of one-time life on Venus, will we have to change our songs?


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