Что такое Индекс сходства с Землей?

Индекс сходства с Землей или индекс подобия Земле (ESI, Earth Similarity Index) — это предложенная характеристика того, насколько объект планетарной массы или естественный спутник похож на Землю.

Он был спроектирован так, чтобы иметь шкалу от нуля до единицы, где Земля имеет значение один; это предназначено для упрощения сравнения планет из больших баз данных. Шкала не имеет количественного значения для обитаемости.

Индекс ESI, предложенный в 2011 году в журнале Astrobiology включает радиус, плотность, космическую скорость и температуру поверхности планеты. Таким образом, авторы описывают индекс как имеющий два компонента:

1. связанный с внутренней частью, который связан со средним радиусом и объемной плотностью, и
2. связанный с поверхностью, которая связана со скоростью убегания и температурой поверхности.

Для экзопланет почти в каждом случае с любой степенью достоверности известен только орбитальный период планеты вместе с пропорциональным затемнением звезды из-за прохождения планеты или изменением лучевой скорости звезды в ответ на планету, и поэтому каждая другая характеристика, не определенная напрямую измерениями, является неточной. Например, хотя на температуру поверхности влияет множество факторов, включая освещенность, приливное нагревание, альбедо, инсоляция и парниковое потепление, поскольку эти факторы неизвестны ни для одной экзопланеты, в приведенных значениях ESI в качестве альтернативы используется температура планетарного равновесия.

Статья 2011 года в Astrobiology и найденные в ней значения ESI привлекли внимание прессы во время публикации статьи. В результате было сообщено, что Марс имеет второй по величине ESI в Солнечной системе со значением 0,70. Сообщается, что ряд экзопланет, перечисленных в этой статье, имеют значения, превышающие указанную.

В дальнейшем было отмечено, что ESI не может отличить подобие Земли от подобия Венеры.

Планеты размером с Землю

Классификация экзопланет сложна тем, что многие методы обнаружения экзопланет оставляют некоторые их особенности неизвестными.

Например, с помощью метода транзита одно из наиболее успешных измерений радиуса может быть очень точным, но масса и плотность часто оцениваются приблизительно.

То же самое и с методами радиальной скорости, которые могут обеспечить точные измерения массы, но менее успешны при измерении радиуса. Таким образом, именно планеты, наблюдаемые различными методами, можно наиболее точно сравнить с Землей. Наиболее высокий индекс ESI у экзопланет TOI-700 d и Teegarden b: 0,94 и 0,97 соответственно.

Индекс для других объектов

Индекс может быть рассчитан для объектов, отличных от планет, включая естественные спутники, карликовые планеты и астероиды.

Более низкие средняя плотность и температура этих объектов дают им более низкие значения индекса. Известно, что только Титан (спутник Сатурна) удерживает значительную атмосферу, несмотря на общие меньшие размеры и плотность.

В то время как Ио (спутник Юпитера) имеет низкую среднюю температуру, температура его поверхности сильно колеблется из-за геологической активности.

Предыдущая версия этой статьи была опубликована в августе 2021 года.