Źródło zdjęcia: NASA
Wokół odległych gwiazd odkryto już ponad 100 układów planetarnych. Niestety ograniczenia obecnej technologii oznaczają, że do tej pory wykryto tylko gigantyczne planety (jak Jowisz), a mniejsze, skaliste planety podobne do Ziemi pozostają poza zasięgiem wzroku.
Ile znanych układów egzoplanetarnych może zawierać planety nadające się do zamieszkania na Ziemi? Być może połowa z nich, według zespołu z Open University, kierowanego przez profesora Barrie Jonesa, który będzie opisywać swoje wyniki dzisiaj podczas RAS National Astronomy Meeting w Milton Keynes.
Korzystając z komputerowego modelowania znanych układów egzoplanetarnych, grupa była w stanie obliczyć prawdopodobieństwo istnienia jakiejkolwiek „Ziemi” w tak zwanej strefie nadającej się do zamieszkania - zakres odległości od każdej gwiazdy centralnej, w której życie, jakie znamy, mogłoby przetrwać. Region ten, zwany popularnie strefą „złotogłowych”, nie byłby ani zbyt gorący na płynną wodę, ani zbyt zimny.
Wystrzeliwując „Ziemie” (o masie od 0,1 do 10 razy większej niż nasza Ziemia) na różne orbity w strefie nadającej się do zamieszkania i śledząc ich postępy w modelu komputerowym, stwierdzono, że małe planety spotkały różne losy. W niektórych systemach bliskość jednej lub więcej planet podobnych do Jowisza powoduje grawitacyjne wyrzucenie „Ziemi” z dowolnego miejsca w strefie zamieszkałej. Jednak w innych przypadkach w niektórych strefach mieszkalnych są bezpieczne przystanie, a w pozostałej części cała strefa jest bezpieczną przystanią.
Dziewięć znanych układów egzoplanetarnych zostało szczegółowo zbadanych przy użyciu tej techniki, umożliwiając zespołowi ustalenie podstawowych zasad, które określają zdolność do zamieszkania pozostałych dziewięćdziesięciu systemów.
Analiza pokazuje, że około połowa znanych układów egzoplanetarnych może mieć „Ziemię”, która obecnie krąży wokół co najmniej części strefy zamieszkiwanej i która znajduje się w tej strefie od co najmniej miliarda lat. Ten okres czasu został wybrany, ponieważ uważa się, że jest to minimum wymagane do powstania i ustanowienia życia.
Co więcej, modele pokazują, że życie może rozwinąć się w pewnym momencie w około dwóch trzecich układów, ponieważ strefa mieszkalna przesuwa się na zewnątrz w miarę starzenia się centralnej gwiazdy i staje się bardziej aktywna.
Mieszkalne księżyce
Inny aspekt tego problemu jest badany przez doktoranta Davida Underwooda, który bada możliwość, że księżyce wielkości Ziemi krążące wokół gigantycznych planet mogą podtrzymywać życie. Plakat przedstawiający możliwości zostanie zaprezentowany podczas RAS National Astronomy Meeting.
Wszystkie odkryte do tej pory planety mają podobną masę do Jowisza, największej planety w naszym Układzie Słonecznym. Tak jak Jowisz ma cztery księżyce wielkości planet, tak gigantyczne planety wokół innych gwiazd mogą mieć także rozległe systemy satelitarne, być może z księżycami podobnymi pod względem wielkości i masy do Ziemi.
Życie, jakie znamy, nie może ewoluować na gazowej, gigantycznej planecie. Może jednak przetrwać na satelitach wielkości Ziemi krążących wokół takiej planety, jeśli gigant znajduje się w strefie zamieszkiwalnej.
Aby ustalić, który z gazowych gigantów znajdujących się w strefach zamieszkiwanych może mieć księżyc przyjazny dla życia, modele komputerowe szukają systemów, w których orbity satelitów wielkości Ziemi byłyby stabilne i zamknięte w strefie zamieszkiwalnej przez co najmniej miliard lata potrzebne do pojawienia się życia.
Metodę zespołu OU polegającą na ustaleniu, czy jakiekolwiek domniemane „Ziemie” lub satelity wielkości Ziemi w strefach zamieszkałych mogą zaoferować odpowiednie warunki do rozwoju życia, można szybko zastosować do wszelkich nowo ogłoszonych układów planetarnych. Przyszłym poszukiwaniom „Ziemi” i życia pozaziemskiego należy również pomóc poprzez wcześniejszą identyfikację systemów, które najprawdopodobniej mieszczą światy mieszkalne.
Prognozy dokonane przez symulacje będą miały praktyczną wartość w nadchodzących latach, gdy przyrządy nowej generacji będą mogły wyszukiwać atmosferyczne oznaki życia, takie jak duże ilości tlenu, na „Ziemiach” i satelitach wielkości Ziemi.
tło
Obecnie istnieje 105 znanych układów planetarnych innych niż nasz, a wokół nich krąży 120 planet podobnych do Jowisza. Dwa z tych układów zawierają trzy znane planety, 11 zawiera dwie, a pozostałe 92 mają po jednej. Wszystkie te planety oprócz jednej zostały odkryte dzięki ich wpływowi na ruch gwiazd macierzystych na niebie, powodując, że chwieją się regularnie. Zasięg tych wahnięć można określić na podstawie informacji w świetle otrzymanym od gwiazd. Pozostała planeta została odkryta w wyniku lekkiego ściemnienia światła gwiazdy spowodowanego regularnym przechodzeniem przez dysk gwiazdy macierzystej.
Przyszłe odkrycia prawdopodobnie będą zawierać większą część układów podobnych do naszego Układu Słonecznego, gdzie gigantyczne planety krążą w bezpiecznej odległości poza strefą zamieszkałą. Dlatego odsetek systemów, które mogłyby mieć „Ziemie” nadające się do zamieszkania, prawdopodobnie wzrośnie. Do połowy następnej dekady teleskopy kosmiczne powinny być w stanie zobaczyć dowolne „Ziemie” i zbadać je, aby sprawdzić, czy nadają się do zamieszkania, a nawet czy rzeczywiście podtrzymują życie.
Oryginalne źródło: RAS News Release
