Indice di somiglianza con la Terra

L' indice di somiglianza con la Terra , a volte indicato STI (in inglese  : Earth Similarity Index , annotato ESI), misura la somiglianza di un oggetto celeste ( pianeta , satellite , ...) con la Terra su una scala da 0 a 1, il valore 1 corrispondente a un pianeta identico alla Terra.

Questo indice è una funzione di quattro parametri: il raggio medio e la densità apparente dell'oggetto, la velocità di rilascio e la temperatura alla superficie dell'oggetto.

Un valore compreso tra 0,6 e 0,8 corrisponderebbe agli oggetti abitabili da estremofili .

Un valore compreso tra 0,8 e 1 è attribuito a pianeti rocciosi o esopianeti simili alla Terra e in grado di trattenere un'atmosfera che fornisce un clima relativamente temperato.

Storico

L'ESI è stato proposto nel 2011 dai collaboratori del Planetary Habitability Laboratory (PHL) dell'Università di Puerto Rico ad Arecibo .

Il pianeta Marte è il primo oggetto celeste di cui è stato calcolato l'ESI.

Alla fine del 2013 , l' esopianeta Gliese 581 g era l'oggetto celeste con l'ESI più elevato.

A 1 ° giugno 2014, tre esopianeti confermati hanno un ESI maggiore di 0,80: Gliese 667 Cc (0,84), Kepler-62 e (0,83) e Gliese 832 c (0,81). Diciassette KOI ( Kepler Object of Interest ) hanno un ESI maggiore di 0,80 e tre di loro un ESI maggiore di 0,90: KOI-5123,01  (es) . (0.93), KOI-3456.02 (0.91) e KOI-5927.01  (es) . (0,91).

Nel giugno 2014, Gliese 832 c diventa il quarto esopianeta confermato con un ESI maggiore di 0,80 (0,81).

Scoperto 6 gennaio 2015, Kepler-438 b ha un ESI di 0,88. A quel tempo era l'esopianeta con l'ESI più elevato.

Il 2 maggio 2016, questo record è infranto da TRAPPIST-1 d con un ESI di 0,90.

Calcolo

Formula

Il valore dell'indice si ottiene da:

ESio=∏io=1non(FXio)wionon=∏io=1non(1-|Xio-Xio0Xio+Xio0|)wionon{\ displaystyle \ mathrm {ESI} = {\ sqrt [{n}] {\ prod _ {i = 1} ^ {n} \ left (F_ {x_ {i}} \ right) ^ {w_ {i}} }} = \ prod _ {i = 1} ^ {n} \ left (1- \ left | {\ frac {x_ {i} -x_ {i_ {0}}} {x_ {i} + x_ {i_ { 0}}}} \ right | \ right) ^ {\ frac {w_ {i}} {n}}},

o :

• Xio{\ displaystyle x_ {i}} è il valore di un parametro (il raggio medio, ad esempio) per l'oggetto celeste;
• Xio0{\ displaystyle x_ {i_ {0}}} è il valore di questo parametro per la Terra;
• wio{\ displaystyle w_ {i}} è il peso di questo parametro;
• non{\ displaystyle n} è il numero di parametri presi in considerazione.

impostazioni

I parametri e il loro peso ( ) sono i seguenti: wio{\ displaystyle w_ {i}}

Ambientazione	Xio0{\ displaystyle x_ {i_ {0}}}	wio{\ displaystyle w_ {i}}
Raggio medio	1	0,57
Massa volumetrica apparente	1	1.07
Velocità di rilascio	1	0.70
Temperatura superficiale	288  K	5.58

Esempio

Ad esempio, l'ESI del pianeta Venere ha un valore di 0,445:

Ambientazione	wio{\ displaystyle w_ {i}}	Terra Xio0{\ displaystyle x_ {i_ {0}}}	Venere Xio{\ displaystyle x_ {i}}	FXio{\ displaystyle F_ {x_ {i}}}	(FXio)wio{\ displaystyle \ sinistra (F_ {x_ {i}} \ destra) ^ {w_ {i}}}
Raggio medio	0,57	6.371  km	6.052  km	0.974	0.985
Densità	1.07	05,515 g / cm 3	05,243 g / cm 3	0.975	0.973
Velocità di rilascio	0.70	11.186  km / s	10,360  km / s	0.962	0.973
Temperatura superficiale	5.58	288  K	730  K	0.566	0.042

Per confronto, per la luna , l'ESI ha un valore di 0,56 e per Mercurio , 0,60.

Critico

L' indice di abitabilità planetaria è proposto da alcuni In alternativa all'indice qui discusso, perché questo indice è meno "geocentrato" e quindi sicuramente più adatto allo studio della possibilità di esistenza di altre forme di vita nell'Universo rispetto a quelli conosciuti sulla Terra.

Miglioramento

Nel 2014 , Louis Irwin, Dirk Schulze-Makuch, Alberto Fairén e Abel Méndez hanno pubblicato un nuovo indice sulla rivista Challenges : the Biological Complexity Index , ha notato BCI. L'esopianeta Gliese 581 c ottiene un BCI superiore a quella della Terra e quattro esopianeti, HD 85512 b , HD 20794 d , Kepler-20 d e Gliese 581 d , un BCI superiore a quella di Mars.

Vedi anche

Articoli Correlati

• Abitabilità di un pianeta
• Esobiologia

Note e riferimenti

1. (in) "  Earth Similarity Index (ESI)  " , Planetary Habitability Laboratory .
2. Schulze-Makuch et al. 2011 .
3. Data Solar ESI .
4. Dati Extrasolar ESI .
5. (in) "  Meravigliosi mondi potenzialmente abitabili intorno a TRAPPIST-1  " su planetary.org .
6. Irwin et al. 2014 .

• (en) "  Data Solar ESI  " (consultato il 29 luglio 2014 ) [ESI per 47 oggetti nel Sistema Solare con un raggio maggiore di 100 km]
• (en) "  Data Extrasolar ESI  " (consultato il 29 luglio 2014 ) [ESI for 258 exoplanets]
• (en) "  Data Kepler ESI  " (consultato il 29 luglio 2014m ) [ESI per 1235 pianeti candidati della missione Kepler]
• (en) Dirk Schulze-Makuch , Abel Méndez , Alberto G. Fairén , Philip von Paris , Carol Turse , Grayson Boyer , Alfonso F Davila , Marina Resendes de Sousa António , David Catling e Louis N. Irwin , "  A Two-Tiered Approach alla valutazione dell'abitabilità degli esopianeti  " , Astrobiology , vol.  11, n o  10,20 dicembre 2011, p.  1041-1052 ( DOI  10.1089 / ast.2010.0592 , Bibcode  2011AsBio..11.1041S , riepilogo )
• (en) Louis N. Irwin , Abel Méndez , Alberto G. Fairén e Dirk Schulze-Makuch , "  Valutare la possibilità di complessità biologica su altri mondi, con una stima dell'occorrenza della vita complessa nella Via Lattea  " , Sfide , volo.  5, n o  1,2014, p.  159-174 ( DOI  10.3390 / challe5010159 , sommario , letto online , accesso 29 luglio 2014 )