Wpływ olbrzymich planet na warunki życia w innych układach słonecznych: czy stanowią zagrożenie?
Gazowe olbrzymy mogą być agentami chaosu, wpływając na życie na sąsiadujących z nimi planetach wokół innych gwiazd. Nowe badania wykazują, że w niektórych układach planetarnych olbrzymy te często wyrzucają mniejsze planety z ich orbit, co prowadzi do zakłóceń w klimacie i potencjalnej utraty atmosfery.
Wizja artystyczna układu gwiezdnego wypełnionego olbrzymimi planetami.
Źródło: NASA/Dana Berry
Jowisz, bezsprzecznie największa planeta w naszym Układzie Słonecznym, pełni kluczową rolę w ochronie naszego systemu. Dzięki swojemu potężnemu polu grawitacyjnemu, Jowisz odbija kierujące się w stronę Ziemi komety i planetoidy, co z kolei przyczynia się do stworzenia stabilnego środowiska sprzyjającego życiu. Niemniej jednak gazowe olbrzymy w innych zakątkach kosmosu nie zawsze spełniają tę samą rolę ochronną dla swoich mniejszych, skalistych towarzyszy.
Nowy artykuł w czasopiśmie Astronomical Journal szczegółowo opisuje, jak przyciąganie masywnych planet w układzie gwiazdowym może wyrzucić podobne do Ziemi sąsiadujące planety poza „strefę nadającą się do zamieszkania”. Strefa ta to zakres odległości od gwiazdy, w której panują odpowiednie warunki termiczne, umożliwiające istnienie ciekłej wody na powierzchni planety – kluczowego czynnika dla życia.
W odróżnieniu od większości innych znanych układów planetarnych, cztery olbrzymy w HD 141399 są umieszczone w większej odległości od swojej gwiazdy. Daje to unikalną możliwość porównania tego układu z naszym Układem Słonecznym, w którym Jowisz i Saturn również znajdują się stosunkowo daleko od Słońca.
To tak, jakby mieli cztery Jowisze działające jak kule, które wszystko rozwalają – powiedział Stephen Kane, astrofizyk z UC Riverside i autor artykułu w czasopiśmie.
Biorąc pod uwagę dostępne dane na temat planet w tym układzie, Kane przeprowadził szereg symulacji komputerowych, aby zbadać wpływ czterech olbrzymów. Jego szczególnym zainteresowaniem było zbadanie ekosfery w tym układzie planetarnym oraz sprawdzenie, czy Ziemia mogłaby utrzymać stabilną orbitę w tej strefie.
Odpowiedź brzmi: tak, ale jest to bardzo mało prawdopodobne. Istnieje tylko kilka wyjątkowych obszarów, w których oddziaływanie grawitacyjne olbrzymów nie spowodowałoby wyrzucenia skalistej planety z orbity i nie sprowadziłoby jej poza ekosferę – powiedział Kane.
Ten artykuł pokazuje, że gazowe olbrzymy poza ekosferą negatywnie wpływają na szanse na życie. Jednakże, drugi powiązany artykuł przedstawia, jak obecność jednej dużej planety wewnątrz ekosfery może mieć podobny efekt.
Drugi artykuł, również opublikowany w czasopiśmie Astronomical Journal, dotyczy układu gwiezdnego oddalonego od Ziemi o zaledwie 30 lat świetlnych, zwanego GJ 357. Dla porównania, średnica Galaktyki szacowana jest na 100 000 lat świetlnych, więc układ ten zdecydowanie znajduje się w naszym sąsiedztwie – powiedział Kane.
Wcześniejsze badania wykazały, że egzoplaneta w tym układzie, nazwana GJ 357 d, znajduje się w ekosferze i ma masę około sześciokrotnie większą od masy Ziemi. Jednak w artykule zatytułowanym „Agent od Chaos” Kane pokazuje, że masa ta jest prawdopodobnie znacznie większa.
Możliwe, że GJ 357 d ma masę aż 10 mas Ziemi, co oznacza, że prawdopodobnie nie jest planetą ziemską, więc nie mogłoby na niej istnieć życie – powiedział Kane. A przynajmniej nie byłaby w stanie gościć życia, jakie znamy.
W drugiej części artykułu Kane i Tera Fetherolf, doktorantka nauk planetarnych z UCR, przedstawiają wniosek, że kiedy planeta jest znacznie większa niż wcześniej przypuszczano, uniemożliwia to większej liczbie planet podobnych do Ziemi pozostanie w strefie nadającej się do zamieszkania.
Chociaż istnieją pewne wybrane obszary w ekosferze tego układu, w których potencjalnie Ziemia mogłaby istnieć, ich orbity byłby wysoce eliptyczne wokół gwiazdy. Innymi słowy, orbity te prowadziłyby do skrajnych warunków klimatycznych na tych planetach – powiedział Kane. Ten artykuł stanowi ostrzeżenie, że znalezienie planet w ekosferze nie oznacza automatycznie, że są one odpowiednie do życia.
Ostatecznie te dwa artykuły demonstrują, jak rzadko spotyka się odpowiednie warunki do istnienia życia w innych miejscach we Wszechświecie. Nasza praca daje nam większą aprecjację dla wyjątkowej konfiguracji planet, którą mamy w naszym Układzie Słonecznym – powiedział Kane.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
.jpg)
