מדד הדמיון לכדור הארץ

מדד הדמיון לכדור הארץ (באנגלית: ESI - Earth Similarity Index) הוא אפיון מוצע על מנת לבחון את מידת התאמת מאפייניהם של כוכב לכת, לווין טבעי או כוכב לכת חוץ-שמשי לאלה של כדור הארץ. המדד נועד לפשט את ההשוואה לאור ריבוי הגילויים כל כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש וביניהם גם דמויי ארץ. המספר של התוצאה נע בין 0 ל-1, כאשר 1 מייצג את כדור הארץ. אין למדד משמעות כמותית לגבי הסיכוי לקיום של חיים על פני אותו גוף.

הנוסחה

המדד הוצא לראשונה בשנת 2011 במאמר בכתב העת המדעי Astrobiology תבנית:אנ והפרמטרים שכלולים בו הם: רדיוס, צפיפות החומר, מהירות מילוט והטמפרטורה של פני השטח. לפיכך, למדד שני המרכיבים של הנוסחה מתייחסים לרדיוס ולצפיפות מחד, ולמהירות המילוט וטמפרטורת פני השטח מאידךתבנית:הערה. בכל הנוגע לכוכבי לכת חוץ-שמשיים, הנתונים לגבי טמפרטורת השטח נלקחים מההשפעה של עמעום הכוכב ושל מהירות הסיבוב סביבו, אך לא נלקחים בחשבון פרמטרים אחרים אשר עשויים להשפיע על מרכיב זה כמו למשל חוסר בקרינה, השפעות כבידה על גאות ושפל תבנית:אנג, אלבדו והשפעות של אפקט החממה מאחר שרובם ככולם אינם ידועים.

דף אינטרנט שנערך על ידי אחד מחברי המאמר בכתב העת המדעי Astrobiology משנת 2011, הבל מנדז מאוניברסיטת פוארטו ריקו בארסיבו תבנית:אנ, מפרט את חישוביו על המדד עבור מערכות חוץ-שמשיות שונות בנוסחה הבאה:

$𝖤𝖲𝖨=\prod _{i=1}^n{(1-|\frac{x_i-x_{i0}}{x_i+x_{i0}}\left|\right)}^{\frac{w_i}{n}}$,

כאשר $x_i$ ו-$x_{i0}$ הם התכונות של הגוף החוץ-שמשי ושל כדור הארץ, בהתאמה, ו-$w_i$ הוא המעריך המשוקלל של כל תכונה ואילו $n$ הוא המספר הכולל של המאפיינים. נוסחה זו היא בת השוואה לשוני בריי-קרטיס תבנית:אנג וגם נבנתה לפיה.

מדענים אף הציגו ב-2011 נוסחה שונה אשר העריכה את המדד לאפשרות של חיים על כוכבי לכת שונים והתוצאות היו שונות.

בטבלה הבאה מוצג המדד למספר גופים (כוכבי לכת חוץ שמשיים אשר עדיין לא אושרו מסומנים ב-כוכבית):

גרם השמיים	ESI	הערות
כדור הארץ	1
KOI-4878.01*	0.98	לא מאושר, אך הלחץ על פני השטח עשוי להיות 10 אטמוספיריות בטמפרטורה של 292K. כוכב מסוג G4V, דומה לשמש.
כוכב טיגרדן b	0.95
TRAPPIST-1e	0.95	כנראה ישנה נעילת גאות מול הכוכב TRAPPIST-1, הלחץ על פני השטח עשוי להיות 6 אטמוספירות ב-285K
גליזה 581g*	0.92	לא מאושר ונעול מול הכוכב גליזה 581. הלחץ על פני השטח עשוי 18 אטמוספירות ב-284K
כוכב לויטן b	0.91	נעול מול הכוכב, הלחץ על פני השטח עשוי 25 אטמוספירות ב-294K
TRAPPIST-1 d תבנית:אנ	0.89	כוכב הלכת הכי פנימי באזור הישיב של TRAPPIST-1.
קפלר-438b	0.88	טמפרטורה של 276K, כנראה נעול גאות.
פרוקסימה קנטאורי b	0.87	כוכב הלכת החוץ-שמשי שעשויים להיות בו חיים הכי קרוב למערכת השמש.
רוס 128 b	0.86	הכוכב רוס 128 הוא ננס אדום וייתכנו חיים אם קיימת לו אטמוספירה דומה לזו של כדור הארץ
LHS 1723 b	0.86	אין מידע לגבי צפיפות ולגבי האטמוספירה.
קפלר-296e תבנית:אנ	0.85
גליזה 667 Cc תבנית:אנ	0.85	כנראה נעול גאות מול הכוכב, הטמפרטורה היא 277.4K.
קפלר-442b תבנית:אנ	0.84	במרכז של אזור ישיב, הטמפרטורה היא 233K
קפלר-452b	0.83	הלחץ על פני השטח עשוי להיות 16–56 אטמוספירות בטמפרטורה של 288K
קפלר-62e תבנית:אנ	0.83	הלחץ על פני השטח עשוי להיות 35 אטמוספירות בטמפרטורה של 288K
גליזה 832cתבנית:הערה תבנית:אנ	0.81	נעול גאות ואין טקטוניקת הלוחות. ייתכנו חיים אם קיימת לו אטמוספירה דומה לזו של כדור הארץ
קפלר-283c תבנית:אנ	0.79	הטמפרטורה היא 238.5K
HD 85512 b תבנית:אנ	0.77
וולף 1061c	0.76
גליזה 667 Cf* תבנית:אנ	0.76
קפלר-440b תבנית:אנ	0.75	בעל מסלול הקפה אליפטי. טמפרטורה 273K
HD 40307 g תבנית:אנ	0.74
מאדים	0.73	העדר טקטוניקת לוחות, קטן מדי לכדי התאדות מים לאטמוספירה
כוכב חמה	0.73	תהודה מסלולית של 3:2 סביב השמש
קפלר-61b תבנית:אנ	0.73
גליזה 581d*	0.72	נעילת גאות מול הכוכב
קפלר-22b	0.71
קפלר-443b תבנית:אנ	0.71	89.9% סיכוי לקיומם של חיים, אולם רק 4.3% הוא סלעי
גליזה 422 b* תבנית:אנ	0.71
TRAPPIST-1f	0.70	טמפרטורה 230K
גליזה 3293 c*	0.70
קפלר-62f תבנית:אנ	0.69	הלחץ על פני השטח עשוי להיות 10 אטמוספירות
כוכב טיגרדן c	0.68
קפלר-298d תבנית:אנ	0.68
כוכב קפטיין b	0.67	כוכב הלכת החוץ שמשי הכי ותיק שידוע כי ייתכנו עליו חיים
קפלר-186f	0.64	ייתכן ויותר קר ממאדים, אך ייתכנו עליו חיים
קפלר-174d תבנית:אנ	0.61
קפלר-296f תבנית:אנ	0.60
גליזה 667 Ce*	0.60
HD 69830 d תבנית:אנ	0.60	אין מידע על הצפיפות ועל האטמוספירה
TRAPPIST-1g	0.59	כוכב הלכת הגדול במערכת של TRAPPIST-1, קר מדי לקיום חיים
גליזה 682 c* תבנית:אנ	0.59
55 בסרטן c	0.56	אין מידע על הצפיפות ועל האטמוספירה
הירח	0.56	העדר טקטוניקת לוחות, קטן מדי לכדי התאדות מים לאטמוספירה
55 בסרטן f	0.53	אין מידע על הצפיפות ועל האטמוספירה
KOI-4427b*	0.52
גליזה 581b	0.48	נמצא בקצה הפנימי של האזור הישיב
נוגה	0.44
קפלר-20f	0.44
גליזה 1214b תבנית:אנ	0.42	כנראה כוכב לכת אוקיינוס, טמפרטורה 390-552K
קפלר-11b	0.30
קפלר-20e	0.29
Mu Arae e תבנית:אנ	0.27
גליזה 581c	0.24	נעול גאות מול הכוכב
קפלר-20b	0.24
נפטון	0.18
גליזה 581e	0.16	נעול גאות מול הכוכב
צדק	0.12	ענק גזים
קפלר-70c* תבנית:אנ	0.03

קישורים חיצוניים

• תבנית:Ynet