במשך כמעט ארבע שנים החללית חללית קפלר של נאס"א בחלל וסקרה את פינת הגלקסיה שלנו. הוא פיקח על יותר מ -150,000 כוכבים, וחיפש כוכבי לכת בגודל כדור הארץ שהיה שייך למערכות סולריות אחרות. המשימה לא אכזבה; קפלר מצא אינספור דוגמאות לסוג כוכב לכת המכונה סופר-כדור הארץ.
כוכבי הלכת הרחוקים האלה עשויים להזכיר לכם בית - הם סלעיים, קטנים יותר מאשר ענקי גז, הממוקמים בסמוך לכוכב שלהם וספורט אווירה דקה יחסית. אבל הם גדולים בהרבה מהשיש הכחול: האדמות העל-אדמיות הללו הן מסה גדול פי שניים עד עשרה מהמסה מכדור הארץ שלנו.
מכיוון שיש כל כך הרבה אדמת-על שם בחוץ, היא מעלה את השאלה: מה היה קורה לכוכב הלכת שלנו אם הוא היה פי שניים או אפילו פי עשרה מגודלו?
יתכן שכדור הארץ ושאר כוכבי הלכת הפנימיים של מערכת השמש שלנו פנו לכיוון זה, אמר מיקי רוזנטל, מועמד לדוקטורט שחקר היווצרות כוכבי לכת באוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז, ל- Live Science. תיאוריה אחת היא שכוכב הלכת הגופני יופיטר הפך להיות כה גדול עד שהוא ניתק את הגישה לאבני בניין קוסמיות הדרושות בכדי להפוך את כוכבי הלכת הפנימיים לגדולים יותר - ובכך למעשה רעבים אותם, אמר רוזנטל.
לא משנה מה הסיבה לגודלו הנוכחי של כדור הארץ, אין שום דרך לדעת באמת מה היה קורה לכדור הארץ אם הוא היה סופר. אבל למדענים יש כמה רעיונות המבוססים על מה שלמדו על בני דודינו הרחוקים.
בתור התחלה, תהיה קצר יותר - אתה, הר אוורסט וכל עץ בפארק הלאומי סקויה בקליפורניה - מכיוון שאם תגדיל את גודל כוכב לכת וישמור על כל השאר זהה, גם כוח הכבידה גדל. אם כדור הארץ היה כפול מגודלו, היית כבד יותר, מכיוון שכוח הכובד גדל ככל שצפיפות הכוכב ורדיוס גדלים. דרוש יותר אנרגיה כדי להתנגד למשיכה כבידה, כך שהמבנים שיש לנו היום לא יהיו מספיק חזקים כדי לעמוד גבוה כמו שהם עכשיו.
עם כוכב לכת גדול יותר ושדה כבידה חזק יותר, כדור הארץ גם יחווה התנגשויות נוספות, אמר רורי בארנס, תיאורטיקן שחוקר את יכולת הכוכבים באוניברסיטת וושינגטון, ל- Live Science. ככוכב-על, משיכת הכבידה הגדולה יותר של כדור הארץ תמשוך למעשה אסטרואידים גדולים וגדולים יותר, כך שהתנגשויות מסוג "ארמגדון" יהפכו לדאגה רבה יותר ממה שהם עכשיו, אמר בארנס.
אם כדור הארץ העל ההיפותטי היה גדול עוד יותר, נניח, פי עשרה מהמסה הנוכחית שלו, שינויים דרמטיים עשויים להתחיל להתרחש בפנים כדור הארץ. ליבת הברזל ומעטפת הנוזל יהיו גם גדולים פי 10, ועם יותר כוח הכבידה הפועל על מסה גדולה יותר, הלחץ מתחת לפני כדור הארץ יגדל. לחץ גבוה זה עלול לגרום להתמצקות ליבת הברזל, אמר בארנס.
נכון לעכשיו, זרמי הסעה בליבתנו הנוזלית חלקית מייצרים את השדה המגנטי של כדור הארץ. אבל אם הגרעין יתמצק, הזרמים היו נעצרים ואפשר היה להחליש או לחסל את השדה המגנטי, אמר ברנס. אם השדה המגנטי שלנו יידהה או ייעלם, זה היה רע מאוד לחיים על כדור הארץ, אמר בארנס.
השדה המגנטי שלנו "מגן על חיי כדור הארץ מפני ערפול החלל", ציין בארנס. בלעדיו, חלקיקים טעונים העוברים בחלל, המכונים גם סופות שמש, עלולים לזלוג בכדור הארץ. והחלקיקים הזעירים הללו עלולים לגרום לכל מיני בעיות, כולל פירוק ה- DNA והעלאת הסיכון לסרטן, אמר.
בארנס ציין גם כי פנים גדולים יותר עלולים להפוך את כדור הארץ העל לוולקני פעיל יותר מכפי שהוא כעת. ככל שרדיוס כדור הארץ גדל, יש יותר אנרגיה בפנים ופחות מקומות להימלט מהאנרגיה הזו. התפרצויות געשיות נוספות לא יפתיעו, אמר. גם טקטוניקה של צלחות תהיה שונה על כדור הארץ. אבל ההשפעה המדויקת היא עדיין שאלה פתוחה. מעטפת גדולה יותר תהיה גם חמה יותר, ואולי תגרום לזרמי הסעה נמרצים יותר שידחפו יותר צלחות. לעומת זאת, יתכן שתחת הלחץ הגבוה הקרום יתמזג לחלוטין יחד וטקטוניקת צלחות לא הייתה קיימת כלל.
בהתבסס על כדור הארץ העל שמדענים מצאו עד כה, אנחנו לא יכולים להיות בטוחים שכדור הארץ אפילו יכול להיות ראוי למגורים אם זה היה כדור הארץ העל. טלסקופ החלל קפלר היה הטוב ביותר באיתור כוכבי לכת קרובים לכוכבם - קרוב הרבה יותר מכדור הארץ לשמש. מרבית כדור הארץ העל הידועים למדע קרובים כמעט לכוכבם כמו שמרקורי הוא לשמש שלנו.
כדי שכדור הארץ יהיה דומה, הוא צריך לעבור מסלול של כמאה יום, אמרה הילקה שלסטינג, פרופסור חבר לאסטרופיזיקה באוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס. מסלול זה יכול להיות ראוי למגורים במערכות עם כוכב קטן יותר מהשמש, אבל אם כדור הארץ שלנו היה קרוב לשמש שלנו, כל המים בכוכב הלכת היו מתאדים, אמר שלנסטי.
במילים אחרות, כדור הארץ יהיה מחוץ לאזור המגורים ובעצם יהפוך לכוכב אדים, אמרה.
באופן מפתיע, רבים מכוכבי העל העל-אדירים שהתגלו עד כה נראים עשירים במים, כמו עולמות מים שלמים, אמר רודריגו לוגר, עמית מחקר פלטירון במכון המרכז לאסטרופיזיקה חישובית בעיר ניו יורק. יתכן שכוכבי הלכת הללו נוצרו מחתיכות קרח גדולות ובהמשך נדדו קרוב לכוכביהם, מה שגרם לקרח שלהם להתמס, אמר.
עם זאת, כוכבי לכת אלה עשויים שלא להיות ראויים למגורים, מכיוון שהאוקיאנוסים העמוקים שלהם צונחים לשכבת קרח מוצקה. קרח זה לא נוצר על ידי טמפרטורות נמוכות, אלא על ידי הלחץ האינטנסיבי של האוקיאנוס העל-עמוק, המאלץ מולקולות מים למצב מוצק. שכבת קרח זו חוסמת כל אינטראקציה בין האטמוספרה לבין פני כדור הארץ, כלומר אין מחזור פחמן (תהליך בו פחמן מסתובב באטמוספירה, בים ובקרום) או אין חילופי מינרלים (המסדיר את הטמפרטורה לטווח הארוך של כדור הארץ באמצעות אינטראקציה בין אווירה למעטפת), לפי לוגר. זה לא מקדם הרגלים - לפחות לכל החיים כפי שאנחנו מכירים אותו.
המציאות היא שלמדענים יש יותר שאלות על כדור הארץ העל מאשר יש להם תשובות. ואנחנו לא מבינים לגמרי את הפיזיקה של הפנים שלנו, הרבה פחות מזה של כוכב לכת שרק מערכות סולאריות משם, אמר לוגר. אנחנו לא יודעים מה היה קורה אם כדור הארץ היה מוגדל או קרוב יותר לשמש. אבל עד כה נראה מזל מאוד שאנחנו לא חיים בכוכב לכת שהוא אחד הדברים האלה.
הערת העורך: סיפור זה עודכן וציין כי אם כדור הארץ היה כפול המסה שלו, כוח הכבידה היה גדל, אך לא פי שניים. כמו כן, כדי להבהיר שכוכבי-על הם כוכבי לכת שהם בין פי שניים לעשרה מכמות הכוכב שלנו.
