Życie w kosmosie? Możliwe na skalistych planetach krążących wokół gwiazd

Według nowego modelu, na skalistych planetach okrążających powszechne gwiazdy – karły typu M, może istnieć atmosfera sprzyjająca życiu. Naukowcy namawiają do intensywnej obserwacji planet tego rodzaju.

Karły typu M

.Karły typu M – to nieduże gwiazdy, które stanowią od 70 do 80 proc. gwiazd Drogi Mlecznej. Jak wyjaśniają naukowcy z University of Washington, krążące wokół tych gwiazd skaliste planety bierze się pod uwagę jako główne kandydatki na miejsca, w których mogłoby rozwinąć się życie.

Do tego typu systemu planetarnego należy oddalony o 40 lat świetlnych, intensywnie badany TRAPPIST-1. Dotychczasowe badania wskazywały jednak na brak warunków sprzyjających życiu na planetach w tym układzie. Silne promieniowanie ultrafioletowe gwiazdy ma usuwać z tych planet wodę, pozostawiając je całkowicie wysuszonymi.

Natomiast w nieco innym scenariuszu promieniowanie UV usuwa wodór z powierzchniowej wody, pozostawiając wysoce reaktywny tlen blokujący wszelkie, prowadzące do rozwoju życia reakcje.

„Jedno z najbardziej intrygujących pytań w astronomii egzoplanet dotyczy tego, czy skaliste planety orbitujące wokół gwiazd typu M mogą utrzymać atmosfery podtrzymujące życie” – mówi Joshua Krissansen-Totton, główny autor badania opisanego w piśmie Nature Communications.

„Nasze odkrycia dają podstawy, by oczekiwać, że niektóre z tych planet mają atmosfery. To znacznie zwiększa szanse, że te powszechne układy planetarne mogą wspierać życie” – podkreśla ekspert.

Naukowcy wyjaśniają, że Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) jest na tyle czuły, że może obserwować wybrane układy planetarne tego typu.

Atmosfery egzoplanet

.Dotychczasowe dane sugerują, że najgorętsze skaliste planety, czyli te się najbliżej gwiazdy TRAPPIST-1, rzeczywiście nie mają znaczących atmosfer.

Jednak JWST nie był jeszcze w stanie dokładnie scharakteryzować planet znajdujących się w tzw. strefie złotowłosej, czyli położonej nieco dalej od ich gwiazdy strefie z temperaturami i promieniowaniem sprzyjającymi istnieniu ciekłej wody.

Autorzy nowego badania opracowali tymczasem model stopniowego formowania się skalistych planet wspomnianego rodzaju – od stanu ciekłego przez ochładzanie się przez setki milionów lat, aż do powstania skalistego globu.

Według tego modelu wodór i inne lekkie gazy początkowo uciekały w przestrzeń kosmiczną, jednak na planetach znajdujących się dalej od gwiazdy, gdzie temperatura jest bardziej umiarkowana, wodór reagował z tlenem i żelazem.

Powstała w ten sposób woda i inne, cięższe gazy, tworzące stabilną atmosferę.

Rezultaty analizy wykazały również, że na planetach w „strefie złotowłosej” woda dość szybko skrapla się z atmosfery, dzięki czemu jest mniej prawdopodobne, aby mogła uciec w przestrzeń kosmiczną.

Badacze nawołują do prowadzenia, w miarę możliwości szeroko zakrojonych obserwacji opisanych przez nich planet.

„Dysponując obecnie instrumentami, takimi jak Teleskop Jamesa Webba oraz olbrzymimi teleskopami naziemnymi, które wkrótce będą dostępne, będziemy w stanie badać atmosfery jedynie bardzo małej liczby skalistych planet w strefie nadającej się do zamieszkania — chodzi o planety TRAPPIST-1 i kilka innych systemów” – tłumaczy prof. Krissansen-Totton.

„Biorąc pod uwagę ogromne zainteresowanie poszukiwaniem życia na innych planetach, nasze wyniki sugerują, że warto zainwestować czas pracy teleskopów w dalsze badania zdolności do podtrzymywania życia w tych układach, korzystając z technologii, którą mamy teraz, zamiast czekać na kolejną generację potężniejszych teleskopów” – dodaje astronom.

Teleskop Jamesa Webba

.Zastępca dyrektora ds. rozwoju technologii i profesor w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk, Piotr ORLEAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Udało się ustawić wszystkie 18 luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Stanowią one razem zwierciadło o rozpiętości 6,5 metra. Każde z luster musi być oddzielnie wyjustowane, by móc dobrze zobrazować dane, które pozyskuje. W lipcu 2022 roku zobaczyliśmy pierwsze zachwycające zdjęcia różnego rodzaju obiektów kosmicznych. NASA opublikowało specjalną animację, na której można porównać zdjęcia tych samych obiektów pozyskane za pomocą teleskopu Hubble’a i Webba. Dopiero gdy się porównuje zdjęcia, widać, jaka jest różnica między tymi teleskopami”.

Teleskopy Hubble’a i Webba różnią się dwoma rzeczami. Nowszy z nich jest większy, w związku z tym jest w stanie obserwować mniejsze obiekty, głównie te, które znajdują się dalej od nas. Widziane przez nas w ten sposób kosmiczne zdarzenia zachodziły w przeszłości – światło potrzebowało milionów lat, by do nas dotrzeć i byśmy mogli te zdarzenia teraz zaobserwować. Można powiedzieć, że widzimy to, co działo się np. 13,5 miliarda lat temu. W przypadku teleskopu Hubble’a było to 12 miliardów lat. Ale nawet obiekty wcześniej zaobserwowane przez teleskop Hubble’a widzimy dziś dzięki teleskopowi Webba znacznie bardziej szczegółowo. Tym, co różni te teleskopy, jest również to, że instrumenty teleskopu Hubble’a pracują w zakresie widzialnym, natomiast Webba w podczerwieni. To jest zupełnie inne spektrum fali elektromagnetycznej. Również dzięki temu można więcej zobaczyć. Jednak tym, co znacznie różni te twa teleskopy, jest ich wielkość – starszy ma dwa metry średnicy, nowszy ponad sześć” – pisze prof. Piotr ORLEAŃSKI w tekście „Kosmos coraz bliżej, także z Polakami„.

PAP/Marek Matacz/WszystkocoNajważniejsze/eg