Skala podobieństwa do Ziemi

Skala podobieństwa do Ziemi (ang. Earth Similarity Index, ESI) – skala, za pomocą której określa się podobieństwo planet do Ziemi. ESI jest funkcją obwodu, gęstości, prędkości ucieczki i temperatury powierzchni planety. Wartość zerowa oznacza brak podobieństwa, jeden – identyczność. Wartości od 0,8 do 1 nadawane są planetom bardzo podobnym do Ziemi ze stałą, skalną powierzchnią i stabilną atmosferą zdolną do utrzymywania odpowiedniej temperatury.

ESI nie bierze pod uwagę składu atmosfery planety i tego, czy może na niej powstać życie, czy to podobne do ziemskiego, czy też odmienne.

Współczynnik ESI wyrażany jest wzorem:

$ESI=\prod _{i=1}^{n}\left(1-\left|{\frac {x_{i}-x_{io}}{x_{i}+x_{io}}}\right|\right)^{\frac {w_{i}}{n}},$

gdzie:

$n$ – liczba porównywanych cech,

$x_{i}$ – porównywany parametr,

$x_{io}$ – wartość parametru dla Ziemi,

$w_{i}$ – waga cechy – ustalana w celu określenia wpływu parametru na całokształt podobieństwa.

Wartości parametrów $x_{io}$ oraz $w_{i}$

Właściwość planety	Wartość $x_{io}$	Waga $w_{i}$
Promień	1,0 R🜨	0,57
Gęstość	1,0 ρ⊕	1,07
Prędkość ucieczki	1,0 vII ⊕	0,70
Średnia temperatura	288 K	5,58

Planety podobne do Ziemi

Poniższa tabela wymienia planety o najwyższym indeksie ESI, opisującym podobieństwo do Ziemi, które z największym prawdopodobieństwem są planetami skalistymi o małej masie, krążącymi w klasycznie definiowanej ekosferze:

Lp.	Planeta	ESI	Typ widmowy gwiazdy	Masa planety (M🜨)	Promień (R🜨)	Okres obiegu (d)	Odległość (ly)
–	Ziemia	1	G	1	1	365,25
1	KOI-4878.01	0,98	G	0,99	1,04	449	1075
2	Proxima Centauri b	0,87	M	≥1,3	1,1 ± 0,3	11,2	4
3	TRAPPIST-1e	0,86	M	0,6	0,9	6,1	39
4	Gliese 667 Cc	0,84	M	3,8	1,5 +0,5−0,4	28,1	24
5	Kepler-442b	0,84	K	2,3 +5,9−1,3	1,3	112,3	1115
6	Gliese 667 Cf	0,77	M	2,7	1,4 ± 0,4	39,0	24
7	Kepler-1229b	0,73	M	2,7 +7,1−1,5	1,4	86,8	769
8	TRAPPIST-1f	0,68	M	0,7	1,0	9,2	39
9	Kapteyn b	0,67	M	4,8	1,6 +0,5−0,4	48,6	13
10	Kepler-62f	0,67	K	2,8 +7,4−1,6	1,4	267,3	1200
11	Kepler-186f	0,61	M	1,2 +2,7−0,7	1,1	129,9	492
–	Mars	0,60	G	0,105	0,53	686,96
12	Gliese 667 Ce	0,60	M	2,7	1,4 ± 0,4	62,2	24
13	TRAPPIST-1g	0,58	M	1,3	1,1	12,4	39

Jeżeli masa lub promień planety nie są znane z bezpośredniego pomiaru, podano różne wartości odnoszące się do trzech możliwości budowy planety. Oprócz najbardziej prawdopodobnej (planeta skalista) uwzględniono przypadki o skrajnych wartościach gęstości: ciało żelazne (wysoka masa, mały promień) i planeta oceaniczna (duży promień, mniejsza masa).

Niektóre planety mają wyższy wskaźnik ESI niż podane w powyższej tabeli, w szczególności TRAPPIST-1d (ESI 0,90), Kepler-438b (ESI 0,88) i Kepler-296e (ESI 0,85), jednak ich orbity przebiegają blisko gwiazd, poza „zachowawczo” definiowaną ekosferą. Inne ciała z mniejszym prawdopodobieństwem są skaliste (np. Kepler-22b, ESI 0,71).

Znane są dwa układy, w których aż trzy planety mogą znajdować się w ekosferze: TRAPPIST-1 oraz Gliese 667 C.

Linki zewnętrzne

• The Habitable Exoplanets Catalog. [w:] Planetary Habitability Laboratory [on-line]. University of Puerto Rico at Arecibo. (ang.).