Kakšen je recept za živi planet? Astronomi niso prepričani - še nismo našli nobenega drugega kot Zemlje.
Imamo pa nekaj poučenih ugibanj: Življenje verjetno potrebuje vodo, ogljik in dovolj svetlobe in toplote, da napaja svet, ne da bi ga segrel do hrustljavosti. Gravitacija ne bi smela biti previsoka in tudi ozračje ne bi škodilo. Toda nova študija predlaga še eno bistveno sestavino: velike udarce asteroida in kometa, v ravno pravšnjih količinah.
Ko velik objekt udari v planet, se zgodita dve stvari: material iz predmeta se doda v maso planeta in del ozračja okoli udarne cone se vrže v vesolje, je povedal Mark Wyatt, astronom in vodja univerze v Cambridgeu. avtorja novega prispevka. V resnično velikanskih trkih, kot je tisti, ki je oblikoval Zemljino luno, se nekaj ozračja zatakne tudi s skrajne strani planeta, kar pomeni, da se nekaj več izgubi. Vendar to ne pomeni, da bi domači svet želel vplive v celoti preskočiti. Če želi planet razviti pogoje, ki so potrebni za življenje, je najbolje, da spadajo v srednjo kategorijo planetov, ki absorbirajo veliko večjih vplivov - vendar ne toliko, da izgubijo ozračje.
To je zato, ker planeti skoraj zagotovo potrebujejo "hlapljive snovi" v svojih atmosferah, da bi lahko sprožili življenje, je Wyatt povedal Live Science. Hlapne snovi so kemikalije, kot sta voda in ogljikov dioksid, ki lahko vre pri nizkih temperaturah. Vse življenje, ki ga poznamo, je odvisna od vode in ogljika, da se ohrani na osnovni kemični ravni, znanstveniki pa verjamejo, da zaradi lastnosti teh kemikalij potrebujejo življenje, da se lahko pojavijo kjer koli v vesolju.
Vendar se vsi planeti ne zaženejo s potrebno koncentracijo hlapnih snovi. Zgodaj v življenju zvezde je veliko svetlejše. In ta dodaten sijaj je dovolj vroč, da lahko kasneje spečete ves ohlapen prah v regiji, ki bo pozneje postala območje nastanitve zvezde - ne preveč vroče, ne preveč hladno območje. Te vroče zgodnje temperature verjetno odstranijo vodo in druge hlapne snovi iz prahu, ki bodo sčasoma postali bivalni planeti. Torej, ko se planeti oblikujejo in se zvezda ohladi, morajo te kamnite krogle pridobiti svoje hlapne snovi od nekje drugje v osončju. Z drugimi besedami, morali so se razbiti v kup velikih potepuških predmetov.
Raziskovalci so ugotovili, da so najboljši kandidati za dostavo hlapnih snovi, ne da bi odstranili ozračje planeta in ga sterilizirali, predmeti srednje velikosti. Učinki asteroidov in kometov s 60 metrov na 3 km široke asteroide in komete so zelo učinkoviti pri oddajanju hlapnih snovi in bodo v ozračje dodali več, kot odštevajo, ugotavljajo avtorji. Večji asteroidi, stari med 2 in 20 km v širini, bodo bolj vzdušji, kot jih dodajo.
Kot so zapisali avtorji, velikanski vplivi, kot je tisti, ki je oblikoval Zemljino luno, se s to zgodbo ne zapletajo toliko, kot bi morda pričakovali. Takšni dogodki so precej redki, in čeprav lahko spremenijo sestavo ozračja, ga ne bodo popolnoma odstranili.
Eno od pomembnih spoznanj iz tega prispevka je, da so majhne zvezde "razreda M" - najpogostejša kategorija zvezd, pretemne, da bi jih videli s prostim očesom, od katerih so mnogi rdeči palčki - verjetno slabi kandidati za življenje, so zapisali avtorji. To je pomembno, saj se je okoli takšnih zvezd zvrstilo ogromno potencialno bivalnih eksoplanetov.
"Za zvezde M njihova majhna svetilnost pomeni, da je bivalno območje veliko bližje zvezdi kot zvezdi, kot je sonce," je dejal Wyatt.
Da bi dobili dovolj svetlobe, bi moral biti Zemlja podoben planetu, ki kroži po zvezdi razreda M, čim bližje tej zvezdi, kot je Merkur našemu soncu.
In se poslabša. Tik ob majhni zvezdi z nizko maso asteroidi in kometi letijo naokoli z veliko večjo hitrostjo in se dramatičneje strmoglavijo v planete.
"Udarci z večjo hitrostjo so veliko učinkovitejši pri odstranjevanju ozračja," je dejal Wyatt.
To je slaba novica za življenje na M svetovih. In to ni edini dejavnik, zaradi katerega je življenje v svetovnem svetu malo verjetno.
"Obstaja več razlogov, zakaj bivalni planeti, ki krožijo na M pritlikavcih, nimajo ozračja, vključno z odstranjevanjem zvezdnih vetrov in planeti, ki so veliko bližje svoji gostiteljski zvezdi," je dejala Sarah Rugheimer, strokovnjakinja za eksoplanetne atmosfere na Univerzi v Oxford, ki ni bil vključen v to raziskovanje.
Ali obstaja kakšno upanje za življenje na M svetovih?
"Mislim, da bomo končno na to vprašanje opazovalno odgovorili kmalu po njegovem lansiranju. Ali imajo bivalni planeti, ki krožijo po M škratih, atmosfero?" Je rekel Rugheimer. "Vemo, da imajo nekoliko bolj vroči in večji planeti, ki krožijo na M škrate, gosto atmosfero. Toda to vprašanje še vedno ostaja za bivalne planete: Ali lahko obdržijo dovolj tanko ozračje, kot je Zemlja, namesto Venera?"
Avtorji so v prispevku poudarili, da mnogi njihovi sklepi temeljijo na negotovostih: Kje se oblikuje življenje? Koliko drugih zvezdnih sistemov spominja na naš sončni sistem?
Edwin Bergin, strokovnjak za oblikovanje planetov in vode na univerzi v Michiganu, ki ni bil vključen v to raziskovanje, se je z avtorji strinjal, da za izračunom tega dokumenta pravijo "pomembni zapleti".
"Toda splošni trendi, ki jih predstavljajo, so precej zanimivi in bi lahko bili pomembni," je dejal.
Opozoril je na svoje delo, ki nakazuje, da je Zemlja začela z debelejšo atmosfero, bogato z dušikom, vendar je velik del izgubila na udarcih. Avtorji tega novega prispevka so v svojem modelu predlagali, da bi vplivi kometov in asteroidov morda oblikovali atmosfero Zemlje, Marsa in Venere.
Raziskovalci so povedali, da lahko na tej poti še kaj naučimo, kako lahko to delo razloži naš sončni sistem, zlasti vlogo velikanskih vplivov tukaj. Ta dokument še ni objavljen v strokovno pregledni reviji in je na voljo na strežniku za tiskanje arXiv.
