Planety podobne do Ziemi mogą być bardziej powszechne we Wszechświecie niż sądzono

Naukowcy wskazują, że supernowe mogą sprawiać, że planety skaliste, podobne do Ziemi, mogą być znacznie bardziej powszechne w kosmosie niż dotychczas sądzono.

.W ramach nowego badania, astronomowie z University of Tokyo odkryli, że kiedy powstawał nasz Układ Słoneczny, pobliska supernowa (ogromna eksplozja gwiazdy pod koniec jej życia) wyemitowała w jego stronę promieniowanie kosmiczne zawierające radioaktywne składniki potrzebne do powstania skalistych, suchych światów. Mechanizm ten mógł być powszechny w całej galaktyce. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Science Advances”.

Badacze uważają, że planety podobne do Ziemi powstają z planetozymali (obiektów złożonych ze skał i lodu), które uformowały się na początku historii Układu Słonecznego. Proces ten wymagał dużej ilości ciepła, które pochodziło głównie z krótkotrwałych izotopów promieniotwórczych (short-lived radionuclides – SLR), takich jak glin-26 (Aluminium-26). Wcześniejsze analizy meteorytów, które są „kapsułami czasu” wczesnego Układu Słonecznego, potwierdziły już, że SLR występowały w dużej ilości w początkach naszego kosmicznego sąsiedztwa.

Jednak modele zakładające, że supernowe były jedynym źródło krótkotrwałych izotopów promieniotwórczych, nie były w stanie dokładnie dopasować ilości nukleotydów znalezionych w meteorytach. Aby dostarczyć wystarczającą ilość materiału radioaktywnego, eksplozje te musiałaby znajdować się tak blisko wczesnego Układu Słonecznego, że zniszczyłaby dysk pyłu i gazu, w którym formowały się planety.

Aby rozwiązać tę zagadkę, astronomowie zaproponowali nową koncepcję, tzw. mechanizm zanurzenia (immersion mechanism). Badacze stworzyli model supernowej eksplodującej w odległości około 3,2 lat świetlnych, czyli na tyle bezpiecznej, aby nie zniszczyć dysku, w którym formowały się planety. Kiedy gwiazda eksplodowała, wytworzyła falę uderzeniową, która przyspieszyła cząstki, głównie protony, w formie promieniowania kosmicznego.

Zgodnie z modelem, SLR były dostarczane na dwa sposoby. W pierwszym z nich, supernowa bezpośrednio wprowadziła niektóre pierwiastki – takie jak żelazo-60, do dysku w postaci ziaren pyłu. Po drugim, promieniowanie kosmiczne zderzyły się z stabilnymi materiałami w dysku z tak dużą energią, że wywołały reakcje jądrowe, w wyniku których powstały inne krótkotrwałe izotopy promieniotwórcze, takie jak aluminium-26.

Kiedy badacze przetestowali swój model, odkryli, że odpowiada on ilości materiałów radioaktywnych znalezionych w meteorytach. Badania te mogą mieć wpływ dla poszukiwania życia we Wszechświecie.

„Nasze badania sugerują, że planety skaliste podobne do Ziemi, ubogie w wodę, mogą być bardziej powszechne w galaktyce niż wcześniej sądzono, biorąc pod uwagę, że obfitość glinu-26 odgrywa kluczową rolę w regulowaniu bilansu wodnego tych światów” – podkreślają astronomowie.

.Zdaniem naukowców, około 10 do 50 procent gwiazd podobnych do Słońca mogło posiadać dyski planetarne o zawartości krótkotrwałych izotopów promieniotwórczych podobnej do tej w naszym Układzie Słonecznym. Sugeruje to, że planety podobne do Ziemi są bardziej powszechne we Wszechświecie niż sądzono

Oprac. EG