Przejdź do głównej zawartości

Najbliższe egzoplanety mogą posiadać życie

Ekscytacja egzoplanetami gwałtownie wzrosła, gdy odkryto, że skaliste planety podobne do Ziemi krążą w strefie zdatnej do zamieszkania wokół niektórych z naszych najbliższych gwiezdnych sąsiadek – dopóki nadzieja na istnienie życia nie została zniweczona przez wysoki poziom promieniowania bombardującego te światy.


Proxima-b, oddalona zaledwie o 4,24 lat świetlnych stąd, otrzymuje 250x więcej promieniowania rentgenowskiego, niż Ziemia, i może doświadczać śmiertelnego poziomu promieniowania UV na swojej powierzchni. Jak życie może przetrwać takie bombardowanie? Astronomowie z Uniwersytetu Cornella twierdzą, że życie już przetrwało tego rodzaju gwałtowne promieniowanie, i mają dowód: ty.

Całe dzisiejsze życie na Ziemi wyewoluowało ze stworzeń, które dobrze rozwijały się podczas jeszcze większego ataku promieniowania UV, niż obecnie doświadcza Proxima-b i inne pobliskie egzoplanety. Ziemia sprzed 4 mld lat była chaotycznym, napromieniowanym, gorącym bałaganem. Mimo to, w jakiś sposób życie się rozprzestrzeniło.

To samo może się wydarzać w tej chwili, na niektórych najbliższych egzoplanetach. Naukowcy modelowali środowiska UV powierzchni czterech egzoplanet znajdujących się najbliżej Ziemi, które są potencjalnie nadające się do zamieszkania: Proxima-b, TRAPPIST-1e, Ross-128b oraz LHS-1140b.

Te planety krążą wokół małych czerwonych karłów, które, w przeciwieństwie do naszego Słońca, często rozbłyskują, kąpiąc swoje planety w promieniowaniu UV o wysokiej energii. Chociaż nie wiadomo dokładnie, jakie warunki panują na powierzchni planet krążących wokół tych rozbłyskujących gwiazd, wiadomo, że takie rozbłyski są biologicznie szkodliwe i mogą powodować erozję w atmosferach planet. Wysoki poziom promieniowania powoduje mutację molekuł biologicznych, takich jak kwasy nukleinowe, a nawet ich wyłączanie.

Lisa Kaltenegger i Jack O’Malley-James modelowali różne składy atmosfery, od tych podobnych do dzisiejszej Ziemi, po atmosfery „zerodowane” i „beztlenowe” – te o bardzo cienkiej atmosferze, które nie blokują dobrze promieniowania UV oraz bez ochronnego ozonu. Modele pokazują, że gdy atmosfera jest cienka a poziom ozonu spada, do powierzchni Ziemi dociera więcej wysokoenergetycznego promieniowania UV. Naukowcy porównali modele do historii Ziemi, od okresu prawie 4 mld lat temu do dzisiaj.

Chociaż modelowane planety otrzymują więcej promieniowania UV, niż emituje nasze Słońce, jest ono znacznie niższe, niż otrzymywała Ziemia 3,9 mld lat temu.

„Biorąc pod uwagę, że wczesna Ziemia była zamieszkana, pokazujemy, że promieniowanie UV nie powinno być czynnikiem ograniczającym zdolność do zamieszkania planet krążących wokół gwiazdy typu M. Nasze najbliższe sąsiednie światy pozostają intrygującymi celami na poszukiwanie życia poza Układem Słonecznym” – piszą w swoim artykule naukowcy.

Przeciwne pytanie powstaje dla planet krążących wokół nieaktywnych gwiazd typu M, na których strumień promieniowania jest wyjątkowo niski: czy ewolucja życia wymaga wysokiego poziomu promieniowania wczesnej Ziemi?

Aby ocenić potencjalną zdolność do zamieszkania światów o różnym tempie napływu promieniowania, naukowcy ocenili wskaźnik śmiertelności dla różnych długości fal UV Deinococcus radiodurans, jednego z najbardziej odpornych na promieniowanie znanych organizmów.

Wiele organizmów na Ziemi stosuje mechanizmy przetrwania – w tym ochronne pigmenty, biofluorescencję  i życie w glebie, wodzie lub skale – aby poradzić sobie z wysokim poziomem promieniowania, które może być imitowane przez życie na innych światach, zauważają naukowcy. Życie podpowierzchniowe byłoby trudniejsze do znalezienia na odległych planetach bez pewnego rodzaju biosygnatur atmosferycznych, które teleskopy mogą wykryć.

„Historia życia na Ziemi dostarcza nam wielu informacji na temat tego, jak biologia może pokonać wyzwania środowiska, które uważamy za wrogie” – powiedział O’Malley-James.

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.

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 naukowc

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 przeds