Earth Similarity Index

Även om de skiljer sig åt i storlek och temperatur, rapporterades jordiska planeter i solsystemet ha höga jordlikhetsindexvärden - Merkurius , Venus , Jorden och Mars . Storlekar efter skala.

Earth Similarity Index ( ESI ) är en föreslagen karaktärisering av hur likt ett objekt med planetmassa eller en naturlig satellit är jorden . Den designades för att vara en skala från noll till ett, där jorden har värdet ett; detta är tänkt att förenkla planetjämförelser från stora databaser.

Skalan har ingen kvantitativ betydelse för beboelighet .

Formulering

ESI, som föreslagits 2011 av Schulze-Makuch et al. i tidskriften Astrobiology , införlivar en planets radie , densitet , flykthastighet och yttemperatur i indexet. Sålunda beskriver författarna att indexet har två komponenter: (1) associerat med det inre som är associerat med medelradien och skrymdensiteten, och (2) associerat med ytan som är associerad med utrymningshastigheten och yttemperaturen. En artikel om ESI-formuleringens härledning görs tillgänglig av Kashyap Jagadeesh et al.(2017). ESI refererades också i en artikel publicerad i Revista Cubana de Física .

För exoplaneter är i nästan alla fall endast planetens omloppsperiod tillsammans med antingen stjärnans proportionella nedbländning på grund av planetens transitering eller stjärnans radiella hastighetsvariation som svar på planeten känd med någon grad av säkerhet, och därför är varje annan egendom som inte direkt bestäms av dessa mätningar är spekulativ. Till exempel, medan yttemperaturen påverkas av en mängd olika faktorer inklusive irradians , tidvattenuppvärmning , albedo , solinstrålning och växthusuppvärmning , eftersom dessa faktorer inte är kända för någon exoplanet, använder citerade ESI-värden planetarisk jämviktstemperatur som en stand-in.

En webbsida som underhålls av en av författarna till astrobiologiartikeln 2011 , Abel Méndez vid University of Puerto Rico i Arecibo, listar hans beräkningar av indexet för olika exoplanetära system. Méndez ESI beräknas som

${\mathsf {ESI}}=\prod _{i=1}^{n }\left(1-{\Big \vert }{\frac {x_{i}-x_{i0}}{x_{i}+x_{i0}}}{\Big \vert }\right)^{\ frac {w_{i}}{n}}$ ,

där $x_{i}$ och $x_{i0}$ är egenskaper för den utomjordiska kroppen respektive jorden, $w_{i}$ är den viktade exponenten för varje egenskap , och $n$ är det totala antalet egenskaper. Det är jämförbart med, och konstruerat från, Bray–Curtis Similarity Index . Vikten som tilldelas varje egenskap, $w_{i}$ , är fria parametrar som kan väljas för att framhäva vissa egenskaper framför andra eller för att erhålla önskade indextrösklar eller rankningar. Webbsidan rankar också vad den beskriver som planeters och månars beboelighet enligt tre kriterier: platsen i den beboeliga zonen, ESI, och en spekulation om förmågan att upprätthålla organismer längst ner i näringskedjan, ett annat index sammanställts på webbsidan som identifieras som "Global Primary Habitability scale".

2011 års astrobiologiartikel och de ESI-värden som finns i den fick pressuppmärksamhet vid tidpunkten för artikelns publicering. Som ett resultat Mars ha den näst högsta ESI i solsystemet med ett värde på 0,70. Ett antal exoplaneter som anges i den artikeln rapporterades ha värden som översteg detta.

Andra ESI-värden som har rapporterats av tredje part inkluderar följande källor:

Inget samband med beboelighet

Även om ESI inte karakteriserar beboelighet , med tanke på att referenspunkten är jorden, matchar några av dess funktioner de som används av beboelighetsmått. Liksom med definitionen av den beboeliga zonen använder ESI yttemperaturen som en primär funktion (och den terrestra referenspunkten). En artikel från 2016 använder ESI som ett målvalsschema och får resultat som visar att ESI har liten relation till en exoplanets beboelighet, eftersom den inte tar hänsyn till stjärnans aktivitet, planetarisk tidvattenlåsning eller planetens magnetfält (dvs. förmåga att skydda sig själv) som är bland nycklarna till beboeliga ytförhållanden.

Det har noterats att ESI misslyckas med att skilja mellan jordlikhet och Venuslikhet , där planeter med lägre ESI har en större chans till beboelighet.

Planeter med en jordliknande storlek

Jämförelse av storleken på planeterna Kepler-69c , Kepler-62e , Kepler-62f och jorden . Alla planeter utom jorden är konstnärers föreställningar.

Klassificeringen av exoplaneter är svår eftersom många metoder för exoplanetdetektering lämnar flera egenskaper okända. Till exempel, med transitmetoden , kan mätning av radie vara mycket exakt, men massa och densitet uppskattas ofta. Likaså med radiella hastighetsmetoder, som kan ge exakta mätningar av massa men är mindre framgångsrika att mäta radie. Planeter som observeras via ett antal olika metoder kan därför jämföras mest exakt med jorden.

Likhet mellan icke-planeter och jorden

Månen, Io och jorden visas i skala. Även om de är betydligt mindre, delar vissa av solsystemets månar och dvärgplaneter likheter med jordens densitet och temperatur.

Indexet kan beräknas för andra objekt än planeter, inklusive naturliga satelliter , dvärgplaneter och asteroider . Den lägre medeldensiteten och temperaturen för dessa objekt ger dem lägre indexvärden. Endast Titan (en Saturnus måne) är känd för att hålla fast vid en betydande atmosfär trots en generellt lägre storlek och densitet. Medan Io (en måne av Jupiter) har en låg medeltemperatur, varierar yttemperaturen på månen mycket på grund av geologisk aktivitet.

Se även

• Lista över naturliga satelliter

externa länkar

• HEC: Data för potentiella beboeliga exoplaneter och exomuner