Udaljenost, voda i plin: kako je započeo život na egzoplanetima

Roditeljska zvijezda i udaljenost do nje

Život na drugim planetima možda nije sličan ničemu na Zemlji -

to bi mogao biti život za koji ne znamo.Ali ima smisla, barem u početku, potražiti nešto poznatije; puno je lakše pronaći. Vrijedno je započeti s nastanjivom zonom, ili područjem oko zvijezde gdje temperatura površine planeta može omogućiti nakupljanje vode. To znači da bi trebao zagrijati planet, ali ne i spaliti sav život na njemu.

Nastanjiva zona, ili nastanjiva zona, jestuvjetno područje u svemiru, određeno iz proračuna da će uvjeti na površini planeta u njemu biti bliski uvjetima na Zemlji i da će osigurati postojanje vode u tekućoj fazi.

Planeti veličine Zemlje u širokim orbitamaOko zvijezda poput Sunca mnogo ga je teže otkriti nego plinovite divove oko crvenih patuljaka. Čak i ako je kraj njih kameni svijet, takve zvijezde imaju naviku opasnu za svaki život, pogotovo u mladosti. Činjenica je da na njihovoj površini izbijaju snažni bljeskovi. Mogu jednostavno sterilizirati planete u bliskoj orbiti na kojima se život tek počeo pojavljivati. 

Budući da je naše Sunce gotovo hranilo život na ZemljiUobičajena mudrost stara 4 milijarde godina sugerira da će takve zvijezde biti glavni kandidati za druge potencijalno nastanjive svjetove. Međutim, žute G-zvijezde poput našeg Sunca rijetke su u našoj galaksiji.

Zvijezde koje su malo hladnije i manje sjajneod našeg Sunca, narančaste patuljke (ili K-patuljke) neki znanstvenici smatraju potencijalno boljim za napredni život. Mogu neprekidno gorjeti desecima milijardi godina. To otvara golemi vremenski okvir za biološku evoluciju, dopuštajući beskonačan broj eksperimenata za proizvodnju održivih oblika života. A za svaku zvijezdu poput našeg Sunca, postoji tri puta više narančastih patuljaka u Mliječnoj stazi. 

K patuljci su značajni jer imajuintermedijarna svojstva rjeđih, sjajnijih, ali kratkotrajnih zvijezda solarnog tipa (G-klasa) i brojnih crvenih patuljaka (M-klasa). Zvijezde K najbolji su kandidati za zvijezdu domaćina nastanjivog planeta. 

Međutim, s obzirom da ih nema toliko, znanstveniciplaniraju proučavati svjetove oko M-patuljaka. Prva prilika za korištenje promatranja za karakterizaciju malih egzoplanetarnih okruženja i možda traženje biopotpisa očekuje se s lansiranjem svemirskog teleskopa James Webb (JWST). On će samo promatrati male planete koji kruže oko crvenih patuljaka. Manje su, hladnije, crvenije, ali brojnije od zvijezda poput našeg Sunca. 

Voda je izvor života

Voda igra izuzetno važnu ulogu uglobalno kruženje tvari i energije, nastanak i održavanje života na Zemlji, kemijska građa živih organizama, nastanak klime i vremena. To je najvažnija tvar za sva živa bića na našem planetu. Stoga su znanstvenici sigurni da ako negdje u svemiru postoji život, onda je za to potrebna voda.

Planet K2-18b kruži oko svoje mutne crvene zvijezde domaćina na ilustraciji. Ovaj egzoplanet — prvi takve vrste koji u svojoj atmosferi sadrži vodenu paru.

Usput, NASA-ina nova misija Perseverance bit ćetražite znakove drevnog života mikroba, proučavajte geologiju i klimu planeta, skupljajte uzorke stijena i sedimenata. Vrijedi napomenuti da je rover sletio u krater Jezero, udarni krater na Marsu, na zapadu Isis Planitia, blizu istočnog ruba Syrtis Majora, promjera oko 49 km. Znanstvenici su sigurni da je krater nekada bio ispunjen vodom; U njega se ulijevaju suhi riječni kanali od kojih jedan čini izraženu deltu. Osim toga, krater sadrži naslage gline nastale pod utjecajem vode.

Zemlja čija je 71% površine prekrivena vodomoceana, trenutno je jedini poznati planet u Sunčevom sustavu koji sadrži tekuću vodu. Postoje znanstveni dokazi da se na nekim satelitima divovskih planeta (Jupiter, Saturn, Uran i Neptun) voda može nalaziti ispod debele kore leda koja prekriva nebeski tijelo. Međutim, trenutno nema jasnih dokaza o prisutnosti tekuće vode u Sunčevom sustavu, osim na Zemlji. Oceani i voda mogu biti prisutni u drugim zvjezdanim sustavima i/ili na njihovim planetima i drugim nebeskim tijelima u njihovoj orbiti. Na primjer, vodena para je otkrivena 2007. u protoplanetarnom disku na 1 AJ. e. s mlade zvijezde MWC 480.

U 2019. astronomi koji koriste podatkeSvemirski teleskop Hubble objavio je otkriće vodene pare u atmosferi planeta veličine Zemlje. Iako ovaj egzoplanet kruži oko zvijezde koja je manja od našeg Sunca, on se nalazi unutar nastanjive zone zvijezde.

Otkriće je rezultat dugogodišnjeg promatranjaiza egzoplanete K2-18b, super-Zemlje, koja je udaljena oko 111 svjetlosnih godina od našeg Sunčevog sustava. Otkrila ga je 2015. NASA -ina svemirska letjelica Kepler.

Biosignature i među njima novi plin

Danas velika većinaegzoplanete otkrivene i potvrđene neizravnim metodama. Samo u rijetkim slučajevima astronomi su uspjeli dobiti prave spektre zračenja koji im omogućuju točno određivanje njihovog kemijskog sastava. Međutim, to će se promijeniti kako instrumenti sljedeće generacije kao što su svemirski teleskop James Webb (JWST) ili zvjezdarnica Nancy Grace (100 puta snažniji od svog prethodnika, Hubblea) krenu u svemir.

Jednostavnim riječima, ove jedinstveneUređaji će moći promatrati naš Svemir na dužim valnim duljinama, u bliskom i srednjem infracrvenom području, i sa znatno većom osjetljivošću od uređaja koji trenutno rade. Biopotpisi uključuju kemijske potpise povezane sa životom i biološkim procesom, a također ukazuju na povoljne uvjete za to. Ranije su se takvim markerima smatrali kisik i ugljični dioksid, koje proizvode živi organizmi na Zemlji, voda i metan koji se oslobađaju tijekom razgradnje organskih tvari, kao i neki nusprodukti (sulfid vodik, sumporov dioksid, ugljični monoksid, vodik plin i tako dalje). Međutim, sve bi se to moglo nakupiti na beživotnom planetu. Ali izopren je gotovo jedinstven, rijedak spoj. A proizvodi ga ogroman broj raznolikih oblika života (od bakterija do biljaka i životinja), evolucijski udaljenih jedni od drugih.

Prema izračunima istraživača, “izvornikplanet" (na kojem se život počinje javljati) nužno mora imati veliku količinu izoprena u svojoj atmosferi. To je bio slučaj na Zemlji prije četiri do 2,5 milijarde godina, kada su jednostanični organizmi bili jedini oblik života, a fotosintetske cijanobakterije polako stvarale atmosferu kisika oko Zemlje. Sada će se potraga fokusirati na ovaj spoj, prenosi Universe Today.

Naravno, istraživanje će se suočiti s čitavim nizomsloženosti. Ne zna se ni hoće li to dovesti do otkrića izvanzemaljskog života tijekom 21. stoljeća. Ali jedno je jasno. U idućim godinama astronomi će detaljno proučavati atmosfere tisuća egzoplaneta i imat će iscrpan popis planeta s najtočnijim biosignaturama, pomoću kojih će ih voditi u potrazi za specifičnim tragovima života diljem galaksije.

Čitaj više

Stvorena je prva točna karta svijeta. Što nije u redu sa svima ostalima?

Istraživači su prvi put uronili na najdublje potopljeni brod

Algoritam je otkrio novi tajanstveni sloj unutar Zemlje