Ultrafialové svetlo je to, čo by ste mohli nazvať kontroverzným typom žiarenia. Na jednej strane môže nadmerná expozícia viesť k spáleniu od slnka, zvýšenému riziku rakoviny kože a poškodeniu zraku a imunitného systému človeka. Na druhej strane má tiež niektoré obrovské zdravotné prínosy, medzi ktoré patrí podpora zmiernenia stresu a stimulácia prirodzenej výroby vitamínu D, seratonínu a melanínu v tele.
Podľa novej štúdie od tímu z Harvardskej univerzity a Harvardsko-Smithsonovského centra pre astrofyziku (CfA) môže ultrafialové žiarenie dokonca zohrávať rozhodujúcu úlohu pri vzniku života tu na Zemi. Ako také, stanovenie toho, koľko UV žiarenia produkujú iné typy hviezd, by mohlo byť jedným z kľúčov k nájdeniu dôkazov o živote všetkých planét, ktoré ich obiehajú.
Štúdia s názvom „Povrchové UV prostredie na planétach obiehajúcich M trpaslíkov: implikácie prebiotickej chémie a potreba experimentálneho sledovania“ sa nedávno objavila v The Astrofyzical Journal, Tím vedený Sukritom Ranjanom, hosťujúcim postdoktorandským výskumníkom na CfA, sa sústredil na hviezdy typu M (červené trpaslíka), aby určil, či táto trieda hviezdy produkuje dostatočné množstvo UV žiarenia, aby naštartovala biologické procesy potrebné na objavenie života.
Posledné štúdie naznačili, že UV žiarenie môže byť potrebné na tvorbu kyseliny ribonukleovej (RNA), ktorá je nevyhnutná pre všetky formy života, ako ich poznáme. A vzhľadom na rýchlosť, s akou sa objavili skalnaté planéty okolo červených trpasličích hviezd neskoro (medzi ktoré patrí Proxima b, LHS 1140b a sedem planét systému TRAPPIST-1), koľko by sa červené trpaslíky UV žiarenia mohli dať do popredia určujúce obývateľnosť exoplanet.
Ako vysvetlil Dr. Ranjan v tlačovej správe CfA:
"Bolo by to ako keby sme mali hromadu dreva a podpal a chceli by sme zapáliť oheň, ale nemať zápas." Náš výskum ukazuje, že správne množstvo UV svetla by mohlo byť jednou z zápasov, ktorá oživí život, ako ho poznáme. “
Kvôli štúdiu tím vytvoril modely radiačného prenosu červených trpasličích hviezd. Potom sa pokúsili určiť, či by UV prostredie na prebiotických planétach analogických Zemi, ktoré ich obiehali, stačilo na stimuláciu fotoprocesov, ktoré by viedli k tvorbe RNA. Z toho vypočítali, že planéty obiehajúce hviezdy trpaslíkov by mali prístup k 100 - 1000-krát menej bioaktívnemu UV žiareniu ako mladá Zem.
V dôsledku toho by sa chémia, ktorá závisí od UV svetla na premenu chemických prvkov a prebiotických podmienok na biologické organizmy, pravdepodobne zastavila. Tím alternatívne odhadoval, že aj keby táto chémia bola schopná postupovať pri zníženej hladine UV žiarenia, fungovala by oveľa pomalšie ako na Zemi pred miliardami rokov.
Ako vysvetlil Robin Wordsworth - odborný asistent na Harvardskej škole strojárstva a aplikovanej vedy a spoluautor štúdie, nie je to nevyhnutne zlá správa, pokiaľ ide o otázky týkajúce sa obývateľnosti. "Môže to byť otázka nájdenia sladkého miesta," uviedol. "Musí existovať dostatočné množstvo ultrafialového svetla na spustenie formovania života, ale nie toľko, aby erodovalo a odstraňovalo atmosféru planéty."
Predchádzajúce štúdie ukázali, že aj pokojné červené trpaslíky zažívajú dramatické svetlice, ktoré periodicky bombardujú ich planéty výbuchom UV energie. Aj keď sa to považovalo za niečo nebezpečné, ktoré by mohlo obísť obežné dráhy ich atmosféry a ožarovať život, je možné, že takéto svetlice môžu kompenzovať nižšie úrovne UV žiarenia, ktoré hviezda neustále vytvára.
Táto správa prichádza aj na päty štúdie, ktorá naznačovala, ako by vonkajšie planéty systému TRAPPIST-1 (vrátane tých troch, ktoré sa nachádzajú v jeho obývateľnej zóne) mohli mať stále dostatok vody na svojich povrchoch. Aj tu bol kľúčom UV žiarenie, kde tím zodpovedný za štúdiu monitoroval planéty TRAPPIST-1 na známky straty vodíka z ich atmosféry (príznak fotodisociácie).
Tento výskum si tiež pamätá nedávnu štúdiu vedenú profesorom Avi Loebom, predsedom katedry astronómie na Harvardskej univerzite, riaditeľom Ústavu pre teóriu a výpočty a členom CfA. Loeb a jeho tím, nazvaný „Relatívna pravdepodobnosť života ako funkcia kozmického času“, dospeli k záveru, že červené trpasličí hviezdy sú najpravdepodobnejšie zdrojom života kvôli ich nízkej hmotnosti a extrémnej dlhovekosti.
V porovnaní s hviezdami s vyššou hmotnosťou, ktoré majú kratšiu životnosť, červené trpasličie hviezdy pravdepodobne zostanú v hlavnej sekvencii až šesť až dvanásť biliónov rokov. Preto by červené hviezdy trpaslíkov boli určite dosť dlho na to, aby sa v nich dalo zachytiť aj veľmi spomalené tempo organického vývoja. V tomto ohľade možno túto najnovšiu štúdiu považovať za možné riešenie pre Fermi Paradox - Kde sú všetci cudzinci? Stále sa vyvíjajú!
Ako však uviedol Dimitar Sasselov - profesor astronómie Phillips v Harvarde, riaditeľ Iniciatívy Origins of Life a spoluautor knihy, stále existuje veľa nezodpovedaných otázok:
„Stále máme veľa práce v laboratóriu a inde, aby sme určili, ako faktory, vrátane UV, hrajú otázku života. Musíme tiež určiť, či sa život môže formovať pri oveľa nižších úrovniach UV žiarenia, ako tu zažívame na Zemi. “
Vedci sú ako vždy nútení pracovať s obmedzeným referenčným rámcom, pokiaľ ide o hodnotenie obývateľnosti iných planét. Podľa našich vedomostí existuje život iba na planéte (t. J. Na Zemi), čo prirodzene ovplyvňuje naše chápanie toho, kde a za akých podmienok môže život prosperovať. A napriek prebiehajúcemu výskumu je otázka, ako sa na Zemi objavil život, stále záhadou.
Keby sa život nachádzal na planéte obiehajúcej okolo červeného trpaslíka alebo v extrémnych prostrediach, o ktorých sme si mysleli, že nie sú obývateľné, naznačovalo by sa, že život sa môže objaviť a vyvíjať v podmienkach, ktoré sa veľmi líšia od podmienok na Zemi. V nasledujúcich rokoch sa očakáva, že misie novej generácie, ako je napríklad vesmírny teleskop Jamesa Webba, sú obrovským Magellanovým ďalekohľadom, ktorý odhalí viac o vzdialených hviezdach a ich systémoch planét.
Výnos tohto výskumu pravdepodobne zahrnie nové poznatky o tom, kde sa môže objaviť život, a podmienky, za ktorých sa mu darí.
