Przejdź do głównej zawartości

Ślady życia na pobliskich egzoplanetach mogą być ukryte w pułapce równikowej

Symulacje pokazują, że poszukiwanie życia na innych planetach może być trudniejsze, niż wcześniej zakładano. Na planetach, takich jak Proxima b lub TRAPPIST-1d, nietypowy układ przepływu powietrza może ukrywać atmosferyczny ozon przed obserwacjami teleskopowymi. Ozon, będący odmianą tlenu, jest postrzegany jako jeden z możliwych śladów pozwalających na wykrywanie z daleka życia na innej planecie. Symulacje prowadzone przez Ludmiłę Carone z Instytutu Astronomicznego Maxa Plancka mają konsekwencje dla sformułowania optymalnej strategii poszukiwania życia, takiego jak bakterie czy rośliny na planetach pozasłonecznych.


Jak możemy mieć nadzieję na wykrycie życia na egzoplanecie – planecie krążącej wokół gwiazdy innej, niż Słońce? Przyjęta strategia poszukiwania wygląda następująco: zbadać atmosferę egzoplanety i zidentyfikować związki chemiczne, które zostały wytworzone przez żywe istoty, podobnie jak ma to miejsce z ogromną ilością tlenu w ziemskiej atmosferze. Teraz astronomowie kierowani przez Ludmiłę Carone odkryli, że ślady te mogą być ukryte lepiej, niż wcześniej się spodziewano.

Carone i jej zespół rozważyli kilka egzoplanet, które mogą być podobne do Ziemi: Proximę b, która okrąża najbliższą Słońcu gwiazdę (Proximę Centauri), oraz najbardziej obiecującą z rodziny planet TRAPPIST-1 – TRAPPIST-1d. Planety te krążą na tyle blisko swoich gwiazd macierzystych, że powinny znajdować się w „rotacji odwróconej”: grawitacyjne oddziaływanie między planetami a gwiazdą macierzystą obraca planetę na „preferowaną orientację”. Efekt jest taki, że po jednej stronie planety, zwróconej w stronę gwiazdy, jest wieczny dzień a po drugiej stronie wieczna noc.  

Modelując przepływ powietrza w atmosferach tych planet, Carone i jej koledzy odkryli, że niezwykły podział dzień-noc może mieć znaczący wpływ na poszukiwanie życia na takiej planecie. Powodem jest to, że jeden ze związków chemicznych, używanych jako znacznik w większości poszukiwań, czyli ozon, podlega tym niezwykłym warunkom. W atmosferze Ziemi związek ten tworzy warstwę ozonową, która chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym Słońca. Na obcej planecie ozon, jako odmiana tlenu, może być elementem układanki, który wskazuje na obecność bakterii lub roślin wytwarzających tlen.

Czy to oznacza, że ilekroć nie zaobserwujemy ozonu, planeta jest martwa? Niekoniecznie, według Carone i jej zespołu. Powodem jest przepływ powietrza na dużą skalę. Jednak dla planet z odwróconą rotacją sprawa może wyglądać inaczej. Przynajmniej dla tych, które okrążają swoją gwiazdę macierzystą w ciągu 25 dni lub krócej, główny strumień powietrza będzie biegł od biegunów do równika, systematycznie odkładając ozon w rejonach równikowych.

Ludmiła Carone mówi: „Brak śladów ozonu w przyszłych obserwacjach nie musi oznaczać, że tlenu nie ma w ogóle. Może on się znajdować w innych miejscach, niż na Ziemi, lub może być bardzo dobrze ukryty. Z drugiej strony wszyscy od początku wiedzieliśmy, że polowanie na obce życie będzie wyzwaniem. Na razie zaczynamy się przekonywać o tym, jak trudne to będzie naprawdę”. Trzeba wziąć to pod uwagę, gdy formułuje się strategie poszukiwania życia na innych planetach.

Czy egzoplaneta podobna do Ziemi, której warstwa ozonowa pokrywa tylko regiony równikowe, lub też z zupełnym jej brakiem, może być zdolna do zamieszkania, nawet nie chroniona przed promieniowaniem UV? „Zasadniczo, tak. Proxima b i TRAPPIST-1d krążą wokół czerwonych karłów, gwiazd, które na początku produkują bardzo mało promieniowania ultrafioletowego. Z drugiej jednak strony gwiazdy te mogą być podatne na wybuchy szkodliwego promieniowania, w tym UV. Wiele jeszcze nie wiemy o czerwonych karłach, ale jestem pewna, że za pięć lat będziemy wiedzieć więcej” – mówi Carone. Połączenie postępów w modelowaniu ze znacznie lepszymi danymi z teleskopów, takich jak np. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, prawdopodobnie doprowadzi do znaczących postępów w tej dziedzinie.  

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…