News

Vědci: obyvatelné exoplanety by se měly velmi lišit od Země

Mimozemské světy velmi odlišné od Země by mohly být obyvatelné po miliardy let

Mimozemské světy velmi odlišné od Země by mohly být obyvatelné po miliardy let

Náš plán pro obyvatelnost exoplanet je jen jeden svět v celém vesmíru: Země. Náš domov je jedinou planetou, na které s jistotou víme, že život vznikl.

Ale podmínky pro život, jak ho známe, nemusí být omezeny na planety, jako je Země, a vědci nyní identifikovali jeden typ exoplanet, které by mohly mít obyvatelné podmínky během miliard let.

Klíčová je tekutá voda, která dlouho vydrží. Zde na Zemi byla přítomnost kapalné vody životně důležitá pro vznik života. Obecněji řečeno, exoplanety schopné držet kapalnou vodu mohou mít větší šanci na rozvoj života, jak jej v současnosti chápeme.

Nová studie vedená astronomkou Marit Mol Loosovou z univerzity v Curychu ve Švýcarsku dochází k závěru, že dobrá, hustá atmosféra vodíku a helia skutečně dokáže udržet teploty a podmínky vhodné pro život po velmi dlouhou dobu.

„Jedním z důvodů, proč může být voda na Zemi kapalná, je její atmosféra,“ říká teoretický astrofyzik Ravit Helled z Curyšské univerzity ve Švýcarsku.

„Svým přirozeným skleníkovým efektem zachycuje právě tolik tepla, aby vytvořilo správné podmínky pro oceány, řeky a déšť.“

Ne vždy však zemská atmosféra vypadala tak, jak vypadá dnes. Nyní je to převážně dusík, následovaný kyslíkem, s menším množstvím vodíku a helia.

Když byla planeta poprvé vytvořena, měla takzvanou primordiální atmosféru, tvořenou převážně vodíkem a heliem: hlavními složkami oblaků prachu a plynu, z nichž vzniklo Slunce a sluneční soustava.

Země ztratila svou primární atmosféru poměrně brzy, pravděpodobně v důsledku několika procesů, včetně ozáření velmi horkým mladým Sluncem a bombardování meteority.

Je však možné, že exoplaneta superzemě hmotnější než Země, ale méně hmotná než Neptun, by si mohla zachovat svou primární atmosféru mnohem déle než Země. .

„Takové masivní prvotní atmosféry by také mohly způsobit skleníkový efekt – podobně jako dnes atmosféra Země,“ vysvětluje Helled. „Takže jsme chtěli zjistit, zda tyto atmosféry mohou pomoci vytvořit nezbytné podmínky pro kapalnou vodu.“

K provedení tohoto výzkumu se tým zaměřil na modelování, simulaci exoplanet s různými hmotnostmi jádra, atmosférickými hmotnostmi a orbitálními vzdálenostmi od jejich mateřských hvězd, které tým modeloval jako sluneční.

Jejich výsledky ukázaly, že exoplanety s hustou primární atmosférou mohou být skutečně dostatečně teplé, aby udržely přítomnost kapalné vody po dobu až 10 miliard let.

Zde se můžete podívat, jak by jedna z těchto exoplanet mohla vypadat. (Thibault Roger/University of Bern/University of Zurich)

Existují však výhrady. Aby se předešlo intenzivnímu hvězdnému záření, které by mohlo strhnout prvotní atmosféru, musí být exoplaneta v dostatečné vzdálenosti od hvězdy – asi dvojnásobek vzdálenosti Země od Slunce. Pro sluneční soustavu je to tak daleko od Slunce, že by jakákoli voda na povrchu planety pravděpodobně zamrzla.

Ale Slunce není jediným zdrojem tepla, který může planeta využívat; některé světy, včetně Země, mohou vytvářet své vlastní teplo. To se může stát z mnoha důvodů, jako jsou geotermální procesy a přítomnost radioaktivních prvků, které při svém rozpadu uvolňují teplo.

Takže pokud má exoplaneta super-Země v této vzdálenosti od své hostitelské hvězdy jak prvotní atmosféru, tak dostatek vnitřního ohřevu, aby se udržela v teple, pak by byly splněny podmínky pro kapalnou vodu na povrchu, říkají vědci.

„Astronomové obvykle očekávají, že se kapalná voda objeví v oblastech kolem hvězd, které dostávají správné množství záření: ne příliš mnoho, aby se voda nevypařila, a ne příliš málo, aby všechna nezmrzla.

„Jelikož přítomnost kapalné vody je pravděpodobnou podmínkou pro život a život pravděpodobně vznikl na Zemi během mnoha milionů let, mohlo by to značně rozšířit horizont hledání cizích forem života. Na základě našich výsledků by se dokonce mohl objevit na takzvaných volně plujících planetách, které neobíhají kolem hvězdy.“

Tento model vnitřního zahřívání by mohl hypoteticky podporovat život na světech s tlustými ledovými skořápkami, jako je Saturnův měsíc Enceladus a Jupiterův měsíc Europa, stejně jako měsíce obíhající nepoctivé exoplanety uvízlé napříč galaxií.

Týmový model vyžaduje mnoho prvků, aby byly ve správný čas na správném místě. To je špatně. nemožné – vždyť Země existuje, stejně jako veškerý život na ní – ale nemusí se to stát hned.

„Ačkoli jsou naše výsledky působivé, je třeba je brát s rezervou. Aby takové planety měly kapalnou vodu po dlouhou dobu, musí mít dostatečné množství atmosféry. Nevíme, jak je to běžné,“ říká Mordasini.

„A i za správných podmínek není jasné, jak je pravděpodobné, že se život objeví v tak exotickém potenciálním prostředí.“ To je otázka pro astrobiology. Naše práce však ukázala, že náš pozemský pohled na obyvatelnou planetu může být příliš úzký.“

Výzkum publikovaný v Přírodní astronomie..

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Back to top button