Ludzkość prawdopodobnie myli się w poszukiwaniu życia pozaziemskiego: co jest nie tak ze Strefą Złotowłosej?

Planety, które mogą posiadać wodę, znajdują się poza najbardziej prawdopodobnym obszarem do poszukiwania życia pozaziemskiego. Amri Wandel z Uniwersytetu Hebrajskiego w Izraelu zasugerował, że życie może ukrywać się na planetach wokół gwiazd karłowatych typu M.

Karły M są znacznie bardziej powszechne w galaktyce niż gwiazdy takie jak nasze Słońce. Dlatego też odkrycie to, jeśli okaże się prawdziwe, może 100-krotnie zwiększyć liczbę znanych potencjalnie nadających się do zamieszkania światów, pisze Big Think.

Strefa zamieszkiwalna lub strefa Złotowłosej to miejsce, w którym powierzchnia planety ma warunki, w których może istnieć woda w stanie ciekłym. W końcu każda żywa istota, jaką znamy, potrzebuje wody w takiej czy innej formie. Dlatego logiczne jest, aby uczynić tę substancję punktem odniesienia dla takich poszukiwań, dopóki świat nauki nie znajdzie dowodów na istnienie żywych organizmów, które nie potrzebują wody.

Badania pokazują, że środowiska nadające się do zamieszkania, takie jak podziemne oceany, istnieją poza tradycyjną Strefą Złotowłosej, szczególnie wokół karłowatych gwiazd typu M. Warunki atmosferyczne, aktywność geologiczna i historia planety również wpływają na możliwość zamieszkania.

Strefa Złotowłosej

Idea strefy zamieszkiwalnej jest kluczowym pojęciem w astrobiologii. Po raz pierwszy zaproponowano ją w 1913 roku. Została jednak dokładnie sformułowana około 30 lat temu, w przełomowym artykule Jamesa Kastinga z University of Pennsylvania, kiedy odkryto pierwsze planety poza naszym Układem Słonecznym.

Zamieszkiwalność odnosi się do idealnej "złotej" strefy wokół gwiazdy - niezbyt gorącej i niezbyt zimnej - w której woda może pozostawać w stanie ciekłym na powierzchni planety przez długi czas. Z astronomicznego punktu widzenia jest to obszar wokół gwiazdy pomiędzy wewnętrzną granicą, gdzie woda paruje, a zewnętrzną granicą, gdzie zamarza.

Wiele osób nazywa go obszarem, w którym ciekła woda jest "stabilna" na powierzchni planety, ale to nie do końca prawda. Zostaw kubek wody na zewnątrz na kilka dni, a zobaczysz, że wyparuje.

Chociaż strefa jest definiowana głównie na podstawie parametrów astronomicznych, jej położenie różni się dla różnych typów gwiazd. Zależy również od cech geologicznych planety, w tym właściwości takich jak gęstość atmosfery i zachmurzenie oraz, co najważniejsze, od mechanizmów sprzężenia zwrotnego klimatu.

Ziemia znajduje się niemal w centrum naszego Układu Słonecznego. Mars znajduje się półtora raza dalej od Słońca niż my. Jednak gdyby Mars był większy, powiedzmy dwa razy większy od Ziemi, prawdopodobnie nadal miałby gęstą atmosferę i oceany wodne na swojej powierzchni, co plasowałoby go w kategorii nadającej się do zamieszkania.

Oczywiście sam termin "nadający się do zamieszkania" jest kontrowersyjny. Nawet jeśli planeta lub księżyc znajduje się w centrum galaktyki, nie oznacza to, że koniecznie nadaje się do zamieszkania. Spójrzmy na nasz Księżyc. Pomimo swojej niemal idealnej lokalizacji, nie ma on atmosfery, ciekłej wody ani życia.

To samo dotyczy egzoplanet. Bez czynników takich jak gęsta atmosfera (i ewentualnie pole magnetyczne) chroniące przed szkodliwym promieniowaniem, wystarczające źródła energii, związki organiczne, które mogą służyć jako składniki odżywcze, oraz skuteczny mechanizm recyklingu (w przypadku Ziemi tektonika płyt), życie może nigdy nie powstać, niezależnie od lokalizacji.

Podobnie, ciekła woda i potencjalnie nadające się do zamieszkania warunki mogą istnieć poza "tradycyjną" strefą. Jak zauważył Wandel i wielu innych badaczy, egzoplanety wokół wielu typów gwiazd mogą posiadać podpowierzchniowe oceany. Te pokryte lodem wody mogą istnieć na planetach o powierzchni tak zimnej jak -73oC lub -99oF, szacowana temperatura na Trappist-1g.

Tak zwane planety zbłąkane, niepołączone z żadną gwiazdą, mogą mieć nawet wodę podziemną, jeśli w ich wnętrzu jest wystarczająco dużo ciepła generowanego przez pierwiastki promieniotwórcze, a górna warstwa lodu jest wystarczająco gruba.

Ponowne przemyślenie możliwości zamieszkania

W obrębie Układu Słonecznego możemy również szukać światów oceanicznych. Istnieje Ceres, która prawdopodobnie ma błotnisty ocean pod swoją powierzchnią, a nawet odległa planeta karłowata Pluton.

Lodowe księżyce Jowisza, Europa i Ganimedes, mają podziemne oceany. Podobnie jak Enceladus i Tytan wokół Saturna. Co więcej, uważa się, że ocean Europy jest w kontakcie ze skalistym płaszczem planety. W takim przypadku kominy hydrotermalne mogłyby dostarczać składników odżywczych niezbędnych do życia, podobnie jak ma to miejsce na Ziemi.

Innym czynnikiem, który komplikuje prostą definicję strefy zamieszkiwalnej, jest to, o jakiej epoce w historii planety mówimy. Nasza planeta przechodziła przez fazy "śnieżnej Ziemi", kiedy większość powierzchni była pokryta lodowcami, więc w tych okresach nasze oceany można było uznać za "podziemne".

Na powierzchni Marsa była kiedyś bieżąca woda. Zgodnie z wynikami modelowania, mogła być również na Wenus. Jeśli chodzi o możliwość zamieszkania, "kiedy" może być równie ważne jak "gdzie".

I, jak zawsze, mówimy tylko o życiu, które znamy. Jeśli wyobrazimy sobie życie wykorzystujące inne rodzaje chemicznych bloków budulcowych lub rozpuszczalników poza wodą, pojawią się dodatkowe możliwości. Na gorących planetach, takich jak Wenus, możliwym rozpuszczalnikiem może być kwas siarkowy. Na chłodniejszych planetach odpowiedni może być amoniak lub mieszanina amoniaku i wody.

Innymi słowy, koncepcja strefy zamieszkiwalnej opartej wyłącznie na bliskości gwiazdy może nie mieć już dużej wartości. Koncepcja ta była bardzo przydatna, gdy astrobiologia była w powijakach ponad 30 lat temu. Ale nadszedł czas, aby zarzucić sieci szerzej i szukać życia, którego nie znamy, w miejscach, o których nigdy nie myśleliśmy.

Wcześniej OBOZ.UA pisał o nowych dowodach na istnienie planety Theia, która kiedyś rozbiła się o Ziemię. Jej szczątki znaleziono głęboko pod płytami tektonicznymi Afryki i Oceanu Spokojnego. Uważa się, że Księżyc powstał w wyniku tej kolizji.

Tylko zweryfikowane informacje są dostępne na kanale OBOZ.UA Telegram i Viber. Nie daj się nabrać na podróbki!