Od takrat Vesoljski teleskop Kepler lansirali v vesolje, število znanih planetov onkraj našega Osončja (eksoplanetov) je naglo naraščalo. Trenutno je bilo v 1.918 zvezdastih sistemih potrjenih 3.917 planetov, medtem ko jih 3.368 čaka na potrditev. Od tega približno 50 v orbiti znotraj obrobnega območja njihove zvezde (imenovano tudi območje zlatikovcev), razdalja, na kateri lahko na površini planetov obstaja tekoča voda.
Toda nedavne raziskave so povečale možnost, da menimo, da je bivalno območje preveč optimistično. Po novi raziskavi, ki se je nedavno pojavila na spletu, z naslovom "Omejena bivalna cona za zapleteno življenje", bi bile bivalne cone lahko veliko ožje, kot so sprva mislili. Te ugotovitve bi lahko drastično vplivale na število planetov, za katere znanstveniki menijo, da so "lahko bivalni".
Študijo je vodil Edward W. Schwieterman, znanstveni sodelavec NASA-jevega podoktorskega programa na kalifornijski univerzi v Riversideju, vključeval pa je tudi raziskovalce iz ekipe Alternativne Zemlje (del NASA Inštituta za astrobiologijo), Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), in NASA Goddard inštitut za vesoljske študije.
Po prejšnjih ocenah na podlagi Kepler Podatki so znanstveniki ugotovili, da je samo v galaksiji Mlečni pot verjetno 40 milijard zemeljskih planetov, od katerih bo 11 milijard verjetno krožilo kot zvezde našega Sonca (tj. rumenih palčkov tipa G). Druge raziskave so pokazale, da bi ta številka lahko znašala tudi 60 milijard ali celo 100 milijard, odvisno od parametrov, ki jih uporabljamo za določitev bivalnih območij.
Ti rezultati so vsekakor spodbudni, saj namigujejo, da bi lahko Mlečna pot preplavila življenje. Na žalost so novejše raziskave ekstra sončnih planetov postavile dvom v te prejšnje ocene. To še posebej velja za planete, ki so tesno zaprti, ki krožijo po zvezdah tipa M (rdeči pritlikavec).
Poleg tega so raziskave, kako se je življenje na Zemlji razvijalo, pokazale, da samo voda ne zagotavlja življenja - niti glede tega ne obstaja kisik. Poleg tega sta Schwieterman in njegovi sodelavci obravnavali še dve glavni biosignariji, ki sta za življenje, kot ga poznamo, bistveni - ogljikov dioksid in ogljikov monoksid.
Preveč teh spojin bi bilo strupeno za kompleksno življenje, medtem ko premalo pomeni, da se zgodnji prokarioti ne bi pojavili. Če je življenje na Zemlji kakršen koli pokazatelj, so osnovne evolucijske oblike bistvenega pomena za razvoj bolj zapletenih življenjskih oblik, ki porabijo kisik. Zaradi tega sta si Schwieterman in njegovi sodelavci prizadevali spremeniti definicijo bivalne cone, da bi to upoštevali.
Če smo pošteni, izračun obsega območja bivanja ni nikoli enostaven. Temperatura površine planeta je poleg oddaljenosti od njihove zvezde odvisna od različnih mehanizmov povratnih informacij v atmosferi - kot je učinek tople grede. Poleg tega konvencionalna opredelitev bivalne cone predpostavlja obstoj "zemeljskih" pogojev.
To pomeni atmosfero, ki je bogata z dušikom, kisikom, ogljikovim dioksidom in vodo in stabilizirana z istim procesom geokemičnega cikla karbonat-silikat, ki obstaja na Zemlji. V tem procesu sedimentacija in vremenske vplive povzročajo, da silikatne kamnine postanejo ogljikove, medtem ko geološka aktivnost povzroči, da ogljikove kamnine spet postanejo silikatne.
To vodi do povratne zanke, ki zagotavlja, da ravni ogljikovega dioksida v atmosferi ostanejo relativno stabilne, kar omogoča povečanje površinske temperature (aka. Toplogredni učinek). Čim bližje je planetu notranji rob območja bivanja, manj ogljikovega dioksida je potrebno, da se to zgodi. Kot je Schwieterman pojasnil v nedavnem članku MIT Technology Review:
"Toda za srednja in zunanja območja bivalne cone morajo biti koncentracije ogljikovega dioksida v atmosferi veliko višje, da se ohranijo temperature, ki omogočajo površinsko tekočo vodo."
Za ponazoritev je ekipa uporabila Kepler-62f kot primer, super Zemljo, ki kroži po zvezdi tipa K (nekoliko manjša in zatemnjena kot naše Sonce), ki se nahaja približno 990 svetlobnih let od Zemlje. Ta planet kroži nad svojo zvezdo na približno enaki razdalji, kot jo ima Venera, vendar spodnja masa zvezde pomeni, da je na zunanjem robu območja bivanja.
Ko so ga odkrili leta 2013, se je ta planet obravnaval kot dober kandidat za nezemeljsko življenje ob predpostavki, da bo imel dovolj toplogrednih učinkov. Toda Schwieterman in njegovi sodelavci so izračunali, da bi potrebovali 1000-krat več ogljikovega dioksida (300 do 500 kilopaskalov) od tistega, ki je obstajal na Zemlji, ko so se prvič razvijale zapletene življenjske oblike (približno 1,85 milijarde let nazaj).
Vendar bi bila ta količina ogljikovega dioksida strupena za večino zapletenih oblik življenja tukaj na Zemlji. Posledično Kepler-62f ne bi bil primeren kandidat za življenje, čeprav bi bil dovolj topel, da bi imel tekočo vodo. Ko so upoštevali te fiziološke omejitve, sta Schwieterman in njegova ekipa ugotovila, da mora biti območje zapletenega življenja bistveno ožje - četrtina tistega, kar je bilo predhodno ocenjeno.
Schwieterman in njegovi sodelavci so tudi izračunali, da imajo nekateri eksoplaneti verjetno višjo raven ogljikovega monoksida, ker krožijo okoli hladnih zvezd. To močno omejuje bivalne cone rdečih pritlikavih zvezd, ki v vesolju predstavljajo 75% zvezd - in ki najverjetneje najdejo planete, ki so v naravi zemeljske (t.i. skalnate).
Te ugotovitve bi lahko imele drastične posledice za to, kar znanstveniki menijo, da je "možno bivati", da ne omenjam meja območja bivanja zvezde. Kot je pojasnil Schwieterman:
"Ena od posledic je, da morda ne pričakujemo, da bomo na planetih, ki krožijo pozne M škrate, ali na potencialno bivalnih planetih blizu zunanjega roba območja njihovega prebivališča, znake inteligentnega življenja ali tehnonosigur.
Za dodatno zapletenost zadeve je ta študija ena od številnih, ki postavlja dodatne omejitve glede tega, kaj bi lahko šteli za bivalne planete poznega časa. Samo v letu 2019 so bile izvedene raziskave, ki kažejo, kako sistemi rdečih pritlikavih zvezd morda nimajo potrebnih surovin za življenje in da rdeče pritlikave zvezde morda ne zagotavljajo dovolj fotonov za fotosintezo.
Vse to dodaja izrazito možnost, da je življenje v naši galaksiji redkejše, kot smo mislili prej. Seveda pa bo treba z gotovostjo vedeti, kakšne so meje življenjske dobe, več študij. Na srečo nam ne bo treba čakati predolgo, da bomo to ugotovili, saj bo v prihodnjem desetletju začelo delovati več teleskopov naslednje generacije.
Ti vključujejo James Webb vesoljski teleskop (JWST), Izjemno velik teleskop (ELT) in Ogromni teleskop Magellan (GMT). Pričakuje se, da bodo ti in drugi vrhunski instrumenti omogočili veliko podrobnejše študije in značilnosti eksoplanetov. In ko bodo, bomo imeli boljše predstave o tem, kako verjetno je življenje tam zunaj.
