Aký je recept na živú planétu? Astronómovia si nie sú istí - ešte sme nenašli nič iné ako Zem.
Máme však nejaké vzdelané odhady: Život pravdepodobne potrebuje vodu, uhlík a dostatok svetla a tepla, aby poháňal svet bez toho, aby ho pálil svižne. Gravitácia by nemala byť príliš vysoká a atmosféra by tiež neuškodila. Nová štúdia však navrhuje ďalšiu nevyhnutnú zložku: veľké dopady na asteroidy a kométu v správnom množstve.
Keď veľký planét zasiahne planétu, stanú sa dve veci: Materiál z predmetu sa pridá k hmote planéty a časť atmosféry v okolí nárazovej zóny sa vykopne do vesmíru, uviedol Mark Wyatt, astronóm univerzity Cambridge. autor nového príspevku. Pri skutočne obrovských vplyvoch, ako napríklad pri vytváraní zemského mesiaca, sa atmosféra zavedie aj z ďalekej strany planéty, čo znamená, že sa trochu viac stratí. To však neznamená, že by chcel domáci svet úplne preskočiť dopady. Ak má planéta rozvíjať podmienky považované za nevyhnutné pre život, je najlepšie patriť do strednej kategórie planét, ktoré absorbujú veľa veľkých vplyvov - ale nie toľko, že strácajú svoju atmosféru.
Je to tak preto, lebo planéty takmer určite potrebujú „prchavé látky“ vo svojom prostredí, aby vyklíčili život. Prchavé látky sú chemikálie, ako voda a oxid uhličitý, ktoré sa môžu variť pri nízkych teplotách. Celý život, o ktorom vieme, sa spolieha na vodu a uhlík, aby sa udržal na základnej chemickej úrovni, a vedci sa domnievajú, že vlastnosti týchto chemikálií spôsobujú, že život musí vzniknúť kdekoľvek vo vesmíre.
Nie všetky planéty však začínajú s potrebnou koncentráciou prchavých látok. Na začiatku života hviezdy je to oveľa jasnejšie. A ten extra lesk je dosť horúci na to, aby upiekol všetok sypký prach v oblasti, ktorá sa stane zónou obývateľnou zónou - nie príliš horúcou, príliš studenou oblasťou - neskôr. Tieto horúce počiatočné teploty pravdepodobne oddeľujú vodu a ďalšie prchavé látky z prachu, ktorý sa nakoniec stane obývateľnou planétou. Takže po vytvorení planét a ochladení hviezdy musia tieto skalné gule získať svoje prchavé látky odniekiaľ v slnečnej sústave. Inými slovami, musia sa rozbiť na veľa veľkých túlavých predmetov.
Vedci zistili, že najlepší kandidáti na dodávanie prchavých látok bez toho, aby rozptyľovali atmosféru planéty a sterilizovali ju, sú stredne veľké objekty. Autori zistili, že dopady asteroidov a komét so šírkou 60 stôp (20 metrov) až 3 300 stôp (1 kilometer) sú veľmi účinné pri dodávaní prchavých látok a majú tendenciu zvyšovať atmosféru viac, ako odčítajú. Väčšie asteroidy s priemerom 2 až 20 km majú tendenciu priťahovať viac atmosféry, ako pridávajú.
Autori zistili, že obrovské dopady, ako je ten, ktorý vytvoril Zemský mesiac, si s týmto príbehom neukazujú toľko, ako by ste mohli očakávať. Takéto udalosti sú dosť zriedkavé a hoci môžu zmeniť zloženie atmosféry, úplne ho neodstránia.
Jedným z dôležitých ponaučení z tohto článku je, že malé hviezdy „triedy M“ - najbežnejšia kategória hviezd, príliš slabá na to, aby ich bolo možné vidieť voľným okom, mnohí z nich červení trpaslíci - sú pravdepodobne zlí kandidáti na život, píšu autori. To je významné, pretože okolo týchto hviezd sa objavilo veľké množstvo potenciálne obývateľných exoplanet.
„Pre hviezdy M znamená ich nízka svietivosť, že obytná zóna je oveľa bližšie k hviezde ako pre hviezdu ako je slnko,“ uviedol Wyatt.
Aby sa dostalo dostatok svetla, planéta podobná Zemi, ktorá krúži okolo hviezdy triedy M, by mohla byť tak blízko k tejto hviezde, ako je naša Slnko.
A zhoršuje sa to. Hneď vedľa malej hviezdy s nízkou hmotnosťou poletujú asteroidy a kométy oveľa rýchlejšie a dramatickejšie sa zrážajú na planéty.
„Vplyvy vyššej rýchlosti sú pri odstraňovaní atmosféry oveľa efektívnejšie,“ uviedol Wyatt.
To je zlá správa pre život na M svete. A nie je to jediný faktor, ktorý robí život M-sveta nepravdepodobným.
„Existuje veľa dôvodov, prečo by obývateľné planéty obiehajúce M trpaslíkov nemuseli mať atmosféru, vrátane odstraňovania hviezdnych vetra a planét, ktoré sú oveľa bližšie k ich hostiteľskej hviezde,“ uviedla Sarah Rugheimer, odborníčka v exoplanetovej atmosfére na University of Oxford, ktorý sa nezúčastnil na tomto výskume.
Existuje teda nejaká nádej na život vo svete M?
„Myslím, že na túto otázku nakoniec odpovieme pozorne krátko po jej spustení: Majú obývateľné planéty obiehajúce trpaslíkov atmosféru?“ Rugheimer povedal. „Vieme, že mierne horúce a väčšie planéty obiehajúce trpaslíkov M majú hustú atmosféru. Táto otázka však stále zostáva pre obývateľné planéty: Môžu si udržať dosť tenkú atmosféru, niečo ako Zem, skôr ako Venuša?“
Autori v príspevku zdôraznili, že mnohé z ich záverov vychádzajú z neistôt: Kde sa tvorí život? Koľko ďalších hviezdnych systémov sa podobá našej slnečnej sústave?
Edwin Bergin, odborník na formovanie planéty a vodu na Michiganskej univerzite, ktorý sa nezúčastnil na tomto výskume, súhlasil s autormi, že vo výpočtoch, z ktorých vychádza tento dokument, sa považujú „významné komplikácie“.
„Všeobecné trendy, ktoré predstavujú, sú však dosť zaujímavé a mohli by byť dôležité,“ uviedol.
Poukázal na svoju vlastnú prácu, ktorá naznačovala, že Zem začala silnejšou atmosférou bohatou na dusík, ale veľkú časť z toho stratila v dôsledku nárazov. Autori tohto nového článku vo svojom modeli navrhli, že dopady z komét a asteroidov mohli ovplyvniť atmosféru Zeme, Marsu a Venuše.
Vedci tvrdia, že na ceste sa dozvieme viac o tom, ako táto práca môže vysvetliť našu vlastnú slnečnú sústavu, najmä úlohu obrovských vplyvov. Tento príspevok ešte nebol publikovaný v recenzovanom časopise a je k dispozícii na serveri arXiv preprint.
