Távolság, víz és gáz: hogyan kezdődött az élet az exobolygókon

Szülőcsillag és távolság

Lehet, hogy más bolygókon az élet nem hasonlít semmihez a Földön.

ez egy olyan élet lehet, amiről nem tudunk.De van értelme, legalábbis eleinte, valami ismerősebbet keresni, amit sokkal könnyebb megtalálni. Érdemes a lakható zónával kezdeni, vagyis a csillag körüli területtel, ahol a bolygó felszínének hőmérséklete lehetővé teszi a víz felhalmozódását. Ez azt jelenti, hogy fel kell melegítenie a bolygót, de nem kell minden életet elégetnie rajta.

A lakható zóna vagy a lakható zóna azfeltételes terület az űrben, amelyet a számítás alapján megállapítottak, hogy a benne lévő bolygók felszínén a körülmények közel állnak a Föld körülményeihez, és biztosítják a víz létét a folyékony fázisban.

Föld méretű bolygók széles pályánA Naphoz hasonló csillagok körül sokkal nehezebb észlelni, mint a vörös törpék körüli gázóriásokat. Még ha sziklás világ is van a közelükben, az ilyen sztároknak van egy olyan szokásuk, amely minden életre veszélyes, különösen fiatalon. A helyzet az, hogy erős villanások törnek ki a felületükön. Egyszerűen sterilizálhatják azokat a szorosan keringő bolygókat, ahol az élet még csak most kezdett megjelenni. 

Mivel Napunk szinte táplálja az életet a Földön4 milliárd éves, hagyományos bölcsesség azt sugallja, hogy ezek a csillagok lesznek a főjelöltjei más potenciálisan lakható világoknak. Azonban a sárga G típusú csillagok, mint a Napunk, ritkák a galaxisunkban.

Kissé hűvösebb és kevésbé fényes csillagokA mi Napunknál a narancssárga törpék (vagy K-törpék) egyes tudósok szerint potenciálisan jobbak a fejlett élet számára. Több tízmilliárd évig folyamatosan éghetnek. Ez hatalmas időkeretet nyit meg a biológiai evolúció előtt, és végtelen számú kísérletet tesz lehetővé fenntartható életformák előállítására. És minden csillaghoz, például a mi Napunkhoz, háromszor annyi narancssárga törpe jut a Tejútrendszerben. 

K törpék figyelemre méltóak, mert vana ritkább, fényesebb, de rövid életű napelem típusú csillagok (G-osztály) és számos vörös törpe (M-osztály) köztes tulajdonságai. A K csillagok a legjobb jelöltek egy lakható bolygó gazdacsillagának. 

Tekintettel azonban arra, hogy nincs olyan sok belőlük, a tudósokaz M-törpék körüli világok tanulmányozását tervezik. A James Webb Űrteleszkóp (JWST) felbocsátásával várható az első lehetőség arra, hogy megfigyeléseket alkalmazzanak kis exobolygós környezetek jellemzésére, és esetleg bioszignációkat keressenek. Csak megfigyelni fogja a vörös törpék körül keringő kis bolygókat. Kisebbek, hűvösebbek, vörösebbek, de többen vannak, mint a Napunkhoz hasonló csillagok. 

A víz az élet forrása

A víz rendkívül fontos szerepet játszikaz anyag és az energia globális körforgása, az élet kialakulása és fennmaradása a Földön, az élő szervezetek kémiai szerkezete, az éghajlat és az időjárás kialakulása. Ez a legfontosabb anyag bolygónk összes élőlénye számára. Ezért a tudósok biztosak abban, hogy ha valahol élet van az űrben, akkor ahhoz víz kell.

A K2-18b bolygó az ábrán látható halványvörös gazdacsillaga körül kering. Ez az exobolygó — az első a maga nemében, amely vízgőzt tartalmaz a légkörében.

A NASA új Perseverance küldetése egyébként az leszkeresse az ősi mikrobiális élet jeleit, tanulmányozza a bolygó geológiáját és klímáját, gyűjtsön mintákat kőzetekből és üledékekből. Érdemes megjegyezni, hogy a rover a Jezero-kráterben landolt. Ez egy becsapódási kráter a Marson, az Isis Planitia nyugati részén, a Syrtis Major keleti széle közelében, átmérője körülbelül 49 km. A tudósok biztosak abban, hogy a krátert egykor tele volt vízzel; Száraz folyócsatornák ömlenek bele, amelyek közül az egyik kifejezett deltát alkot. Ezenkívül a kráterben víz hatására keletkező agyaglerakódások találhatók.

Föld, amelynek felszínének 71%-át víz borítjaóceánok, jelenleg az egyetlen ismert bolygó a Naprendszerben, amely folyékony vizet tartalmaz. Tudományos bizonyítékok vannak arra, hogy az óriásbolygók (Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz) egyes műholdjain a víz az égitesteket borító vastag jégkéreg alatt lehet test. Jelenleg azonban nincs egyértelmű bizonyíték a folyékony víz jelenlétére a Naprendszerben, kivéve a Földön. Óceánok és víz jelen lehetnek más csillagrendszerekben és/vagy bolygóikon és a pályájukon lévő más égitesteken. Például 2007-ben vízgőzt fedeztek fel egy protoplanetáris korongban 1 AU-nál. e. a fiatal sztár MWC 480-tól.

2019-ben a csillagászok felhasználták az adatokatA Hubble Űrteleszkóp bejelentette, hogy vízgőzt fedeztek fel egy Föld méretű bolygó légkörében. Bár ez az exobolygó a Napunknál kisebb csillag körül kering, a csillag lakható zónájába esik.

A felfedezés sokéves megfigyelés eredménye volta K2-18b exobolygó, egy szuperföld mögött, amely körülbelül 111 fényévnyire van a Naprendszerünktől. 2015-ben fedezte fel a NASA Kepler űrhajója.

Biosignatúrák és köztük egy új gáz

Ma a túlnyomó többségközvetett módszerekkel felfedezett és megerősített exobolygók. Csak ritka esetekben sikerült a csillagászoknak olyan valódi sugárzási spektrumokat szerezniük, amelyek lehetővé teszik kémiai összetételük pontos meghatározását. Ez azonban megváltozik, amikor az olyan következő generációs műszerek, mint a James Webb Űrteleszkóp (JWST) vagy a Nancy Grace Obszervatórium (elődjénél, a Hubble-nál százszor erősebb) kerülnek az űrbe.

Egyszerű szavakkal, ezek egyediekAz eszközök hosszabb hullámhosszon, közeli és közép-infravörös tartományban képesek lesznek megfigyelni Univerzumunkat, és lényegesen nagyobb érzékenységgel, mint a jelenleg működő eszközök. A bioszignatúrák közé tartoznak az élethez és egy biológiai folyamathoz kapcsolódó kémiai aláírások, és egyben kedvező feltételeket is jeleznek számára. Korábban ilyen markernek tekintették az oxigént és a szén-dioxidot, amelyeket a Földön élő szervezetek, a szerves anyagok bomlása során felszabaduló vizet és metánt, valamint egyes melléktermékeket (hidrogén-szulfid, kén-dioxid, szén-monoxid, hidrogén) termelnek. gáz és így tovább). Mindez azonban felhalmozódhat egy élettelen bolygón. De az izoprén szinte egyedülálló, ritka vegyület. És nagyon sok különféle életforma állítja elő (a baktériumoktól a növényekig és állatokig), amelyek evolúciósan távol vannak egymástól.

A kutatók számításai szerint „az eredetibolygó" (amelyen élet kezd kialakulni) légkörében szükségszerűen nagy mennyiségű izoprénnek kell lennie. Ez volt a helyzet a Földön négy és 2,5 milliárd évvel ezelőtt, amikor az egysejtű szervezetek voltak az egyetlen életforma, és a fotoszintetikus cianobaktériumok lassan oxigén légkört hoztak létre a Föld körül. Így most a keresés erre a vegyületre fog összpontosítani, írja a Universe Today.

Természetesen a kutatás egész sorával fog szembesülniösszetettségét. Azt sem tudni, hogy ez a földön kívüli élet felfedezéséhez vezet-e a 21. század folyamán. De egy dolog világos. Az elkövetkező években a csillagászok részletesen tanulmányozzák az exobolygók ezreinek atmoszféráját, és rendelkezésükre áll a legpontosabb biosignatúrájú bolygók kimerítő listája, amelyet felhasználhatnak arra, hogy a galaxis egész életének sajátos nyomai után kutassanak.

Olvass tovább

Létrehozták az első pontos világtérképet. Mi a baj mindenki mással?

A kutatók először zuhantak a legmélyebben elsüllyedt hajóra

Az algoritmus új titokzatos réteget fedezett fel a Föld belsejében