El Índice de similitud de la Tierra ( ESI ) es una caracterización propuesta de cuán similar es un objeto de masa planetaria o un satélite natural a la Tierra . Fue diseñado para ser una escala de cero a uno, con la Tierra teniendo un valor de uno; esto está destinado a simplificar las comparaciones de planetas a partir de grandes bases de datos.
La escala no tiene un significado cuantitativo para la habitabilidad .
Formulación
El ESI, propuesto en 2011 por Schulze-Makuch et al. en la revista Astrobiology , incorpora el radio , la densidad , la velocidad de escape y la temperatura de la superficie de un planeta en el índice. [1] Por lo tanto, los autores describen el índice como que tiene dos componentes: (1) asociado con el interior, que está asociado con el radio medio y la densidad aparente, y (2) asociado con la superficie, que está asociada con la velocidad de escape y la temperatura de la superficie. . Kashyap Jagadeesh et al. (2017) publica un artículo sobre la derivación de la formulación de ESI. [2] ESI también fue referenciada en un artículo publicado en Revista Cubana de Física . [3]
Para los exoplanetas , en casi todos los casos solo se conoce con algún grado de certeza el período orbital del planeta junto con el oscurecimiento proporcional de la estrella debido al tránsito del planeta o la variación de la velocidad radial de la estrella en respuesta al planeta, por lo que cada otras propiedades no determinadas directamente por esas mediciones son especulativas. Por ejemplo, si bien la temperatura de la superficie se ve influenciada por una variedad de factores que incluyen la irradiancia , el calentamiento de las mareas , el albedo , la insolación y el calentamiento por efecto invernadero , ya que estos factores no se conocen para ningún exoplaneta, los valores ESI citados utilizan la temperatura de equilibrio planetario como sustituto. [1]
Una página web mantenida por uno de los autores del artículo de Astrobiología de 2011 , Abel Méndez de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo , enumera sus cálculos del índice para varios sistemas exoplanetarios. [4] El ESI de Méndez se calcula como
- ,
dónde y son propiedades del cuerpo extraterrestre y de la Tierra respectivamente, es el exponente ponderado de cada propiedad, y es el número total de propiedades. Es comparable y construido a partir del índice de similitud de Bray-Curtis . [4] [5] El peso asignado a cada propiedad,, son parámetros libres que se pueden elegir para enfatizar ciertas características sobre otras o para obtener umbrales de índice o rankings deseados. La página web también clasifica lo que describe como la habitabilidad de planetas y lunas de acuerdo con tres criterios: la ubicación en la zona habitable, ESI, y una especulación sobre la capacidad de sustentar organismos en la parte inferior de la cadena alimentaria, se recopiló un índice diferente. en la página web identificada como "Escala global de habitabilidad primaria". [6]
El artículo de Astrobiología de 2011 y los valores de ESI que se encuentran en él recibieron la atención de la prensa en el momento de la publicación del artículo. Como resultado, se informó que Marte tenía el segundo ESI más alto del Sistema Solar con un valor de 0,70. [7] Se informó que varios exoplanetas enumerados en ese artículo tenían valores superiores a esto.
Otros valores ESI notificados por terceros incluyen las siguientes fuentes: [7] [4]
Sin relación con la habitabilidad
Si bien el ESI no caracteriza la habitabilidad , dado que el punto de referencia es la Tierra, algunas de sus funciones coinciden con las utilizadas por las medidas de habitabilidad. Al igual que con la definición de zona habitable , el ESI utiliza la temperatura de la superficie como función principal (y el punto de referencia terrestre). Un artículo de 2016 utiliza ESI como esquema de selección de objetivos y obtiene resultados que muestran que el ESI tiene poca relación con la habitabilidad de un exoplaneta, ya que no tiene en cuenta la actividad de la estrella , el bloqueo planetario de las mareas ni el campo magnético del planeta ( p . Ej. capacidad de protegerse a sí mismo) que se encuentran entre las claves para las condiciones de superficie habitable. [8]
Se ha notado que ESI no logra diferenciar entre la similitud de la Tierra y la similitud de Venus , como se puede ver en la tabla anterior, donde los planetas con un ESI más bajo tienen una mayor probabilidad de habitabilidad. [9]
Planetas con un tamaño similar a la Tierra
La clasificación de exoplanetas es difícil porque muchos métodos de detección de exoplanetas dejan varias características desconocidas. Por ejemplo, con el método de tránsito , una de las mediciones de radio más exitosas puede ser altamente precisa, pero a menudo se estiman la masa y la densidad. Lo mismo ocurre con los métodos de velocidad radial , que pueden proporcionar mediciones precisas de masa pero son menos exitosas para medir el radio. Por lo tanto, los planetas observados a través de varios métodos diferentes pueden compararse con mayor precisión con la Tierra.
Similitud de los no planetas con la Tierra
El índice se puede calcular para objetos que no sean planetas, incluidos satélites naturales , planetas enanos y asteroides . La densidad y la temperatura promedio más bajas de estos objetos les dan valores de índice más bajos. Solo se sabe que Titán (una luna de Saturno) se aferra a una atmósfera significativa a pesar de un tamaño y densidad generales más bajos. Mientras que Io (una luna de Júpiter) tiene una temperatura promedio baja, la temperatura de la superficie de la luna varía enormemente debido a la actividad geológica. [10]
Referencias
- ↑ a b Schulze-Makuch, D .; Méndez, A .; Fairén, AG; von Paris, P .; Turse, C .; Boyer, G .; Davila, AF; Resendes de Sousa António, M .; Catling, D. e Irwin, LN (2011). "Un enfoque de dos niveles para evaluar la habitabilidad de los exoplanetas". Astrobiología . 11 (10): 1041-1052. Código Bibliográfico : 2011AsBio..11.1041S . doi : 10.1089 / ast.2010.0592 . PMID 22017274 .
- ^ Kashyap Jagadeesh M .; Gudennavar, SB; Doshi U. y Safonova M. (2017). "Indexación de exoplanetas en busca de habitabilidad potencial: aplicación a mundos similares a Marte". Astrofísica y Ciencias Espaciales . 362 (8): 1572–946X. arXiv : 1608.06702 . Bibcode : 2017Ap y SS.362..146K . doi : 10.1007 / s10509-017-3131-y . S2CID 119097653 .
- ^ González, A .; Cardenas, R. y Hearnshaw, J. (2013). "Posibilidades de vida alrededor de Alpha Centauri B.". Revista Cubana de Física . 30 (2): 81. arXiv : 1401.2211 . Código bibliográfico : 2014arXiv1401.2211G .
- ^ a b c "Índice de similitud de la Tierra (ESI)" . Laboratorio de Habitabilidad Planetaria.
- ^ Rushby, A. (2013). "Una multiplicidad de mundos: otros planetas habitables" . Importancia . 10 (5): 11-15. doi : 10.1111 / j.1740-9713.2013.00690.x .
- ^ Sample, I. (5 de diciembre de 2011). "El catálogo de exoplanetas habitables clasifica mundos extraterrestres según su idoneidad para la vida" . The Guardian . Consultado el 9 de abril de 2016 .
- ^ a b "La mayoría de los mundos alienígenas habitables clasificados" . BBC . 23 de noviembre de 2011 . Consultado el 10 de abril de 2016 .
- ^ Armstrong, DJ; Pugh, CE; Broomhall, A.-M .; Brown, DJA; Lund, MN; Osborn, HP; Pollacco, DL (2016). "Las estrellas anfitrionas de los exoplanetas habitables de Kepler: super llamaradas, rotación y actividad". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 5 (3): 3110–3125. arXiv : 1511.05306 . Código bibliográfico : 2016MNRAS.455.3110A . doi : 10.1093 / mnras / stv2419 .
- ^ Elizabeth Tasker (9 de julio de 2014). "No, ese nuevo exoplaneta no es el mejor candidato para sustentar la vida" . La conversación . Consultado el 5 de noviembre de 2018 .
- ^ Keszthelyi, L .; et al. (2007). "Nuevas estimaciones de las temperaturas de la erupción de Io: implicaciones para el interior" . Ícaro . 192 (2): 491–502. Código Bibliográfico : 2007Icar..192..491K . doi : 10.1016 / j.icarus.2007.07.008 .
enlaces externos
- HEC: datos de posibles exoplanetas y exolunas habitables