Ultraljubičasto svjetlo je ono što biste mogli nazvati kontroverznom vrstom zračenja. S jedne strane, prekomjerna izloženost može dovesti do opeklina od sunca, povećanog rizika od raka kože i oštećenja vida i imunološkog sustava. S druge strane, ona ima i ogromne zdravstvene prednosti, što uključuje promicanje otklanjanja stresa i stimuliranje prirodne proizvodnje tijela vitamina D, seratonina i melanina.
Prema novoj studiji tima sa Sveučilišta Harvard i Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku (CfA), ultraljubičasto zračenje je čak moglo igrati kritičnu ulogu u nastanku života ovdje na Zemlji. Kao takvo, određivanje koliko UV zračenja proizvode druge vrste zvijezda moglo bi biti jedan od ključeva za pronalaženje dokaza o bilo kojem planetu koji ih okružuje.
Studija pod naslovom "Površinsko UV okruženje na planetima koji okružuju patuljke M: implikacije na prebiotsku kemiju i potrebu eksperimentalnog praćenja" nedavno se pojavila u The Astrophysical Journal, Pod vodstvom Sukrit Ranjan, gostujući postdoktorski istraživač na CfA, tim se fokusirao na zvijezde tipa M (crveni patuljak) kako bi utvrdio da li ova klasa zvijezda proizvodi dovoljno UV zračenja da pokrene biološke procese potrebne za život.
Nedavna istraživanja pokazala su da je UV zračenje možda potrebno za stvaranje ribonukleinske kiseline (RNA), koja je nužna za sve oblike života kakvi ih poznajemo. A s obzirom na brzinu otkrivanja kamenitih planeta oko kasnih zvijezda crvenih patuljaka (primjerice, Proxima b, LHS 1140b i sedam planeta sustava TRAPPIST-1), koliko crvenih patuljaka od UV zračenja može biti središnje za određivanje životne sposobnosti egzoplaneta.
Kao što je dr. Ranjan objasnio u priopćenju za medije CfA:
"Bilo bi poput gomile drva i paljenja i htjeli zapaliti vatru, ali nemati šibicu. Naše istraživanje pokazuje da bi prava količina UV svjetlosti mogla biti jedna od šibica koja dobije život kakav znamo da se zapali. "
Za potrebe svoje studije, tim je stvorio zračeće modele za prijenos crvenih patuljaka. Potom su pokušali utvrditi da li će UV okoliš na prebiotskim planetima analognim Zemlji koji su ih okruživali biti dovoljan za poticanje fotoprocesa koji bi doveli do stvaranja RNA. Na osnovu toga izračunali su da će planete u orbiti oko M-patuljastih zvijezda imati pristup 100-1000 puta manje bioaktivnog UV zračenja od mlade Zemlje.
Kao rezultat, kemija koja ovisi o UV svjetlu da pretvori kemijske elemente i prebiotske uvjete u biološke organizme vjerojatno će se ugasiti. S druge strane, tim je procijenio da će se, čak i ako se ta kemija može odvijati pod smanjenom razinom UV zračenja, ona odvijati znatno sporije nego što je bila na Zemlji prije nekoliko milijardi godina.
Kako je Robin Wordsworth - docent na Harvard školi za inženjerstvo i primijenjenu znanost i koautor studije - objasnio, to nije nužno loša vijest što se tiče pitanja stanovanja. "Možda je stvar u pronalaženju slatkog mjesta", rekao je. "Treba imati dovoljno ultraljubičastog svjetla da se pokrene stvaranje života, ali ne toliko da ono erodira i uklanja atmosferu planeta."
Prethodne studije pokazale su da čak i mirni crveni patuljci doživljavaju dramatične bljeskove koji povremeno bombardiraju njihove planete eksplozivnom UV energijom. Iako se to smatralo opasnim, što bi moglo ukloniti orbite planete iz njihove atmosfere i ozračiti život, moguće je da bi takvi plamenovi mogli nadoknaditi niže razine UV zraka koje zvijezda neprekidno proizvodi.
Ova vijest također se krije u studiji koja je ukazala na to kako vanjski planeti sustava TRAPPIST-1 (uključujući tri koja se nalaze u njegovoj životnoj zoni) i dalje mogu imati dosta vode s njihovih površina. I ovdje je ključno bilo UV zračenje, gdje je tim odgovoran za istraživanje pratio planete TRAPPIST-1 zbog znakova gubitka vodika iz svoje atmosfere (znak fotodissocijacije).
Ovo istraživanje također ima na umu nedavno istraživanje koje je vodio profesor Avi Loeb, predsjedatelj odjela astronomije na Sveučilištu Harvard, direktor Instituta za teoriju i računarstvo, a također član CfA. Naslonjeni, „Relativna vjerojatnost za život kao funkcija kozmičkog vremena“, Loeb i njegov tim zaključili su da su zvijezde crvenih patuljaka najvjerojatnije za život zbog njihove male mase i ekstremne dugovječnosti.
U usporedbi s zvijezdama veće mase koje imaju kraći životni vijek, crvene patuljaste zvijezde vjerojatno će ostati u svom glavnom slijedu čak šest do dvanaest trilijuna godina. Stoga bi zvijezde crvenih patuljaka sigurno bile dovoljno dugačke da prihvate čak i znatno usporenu stopu organske evolucije. U tom pogledu, ova bi se najnovija studija mogla čak smatrati mogućom rezolucijom Fermi paradoksa - Gdje su svi izvanzemaljci? I dalje se razvijaju!
No, kako je Dimitar Sasselov - profesor astronomije Phillips na Harvardu, direktor inicijative Origins of Life i koautor na papiru - još uvijek ima mnogo neodgovorenih pitanja:
"Imamo još puno posla u laboratoriju i na drugim mjestima kako bismo utvrdili kako se čimbenici, uključujući UV, utječu na pitanje života. Također, trebamo utvrditi može li se život formirati na puno nižim UV nivoima nego što doživljavamo ovdje na Zemlji. "
Kao i uvijek, znanstvenici su prisiljeni raditi s ograničenim referentnim okvirom kada je riječ o procjeni iskoristivosti drugih planeta. Koliko znamo, život postoji samo na planeti (tj. Zemlji), što prirodno utječe na naše razumijevanje gdje i pod kojim uvjetima život može napredovati. I usprkos neprekidnim istraživanjima, pitanje kako je nastao život na Zemlji još uvijek je tajna.
Ako bi se život trebao naći na planeti u orbiti crvenog patuljaka, ili u ekstremnim okruženjima za koja smo mislili da su nenaseljeni, to bi sugeriralo da život može nastajati i razvijati se u uvjetima koji se razlikuju od onih na Zemlji. U narednim godinama očekuje se da će misije nove generacije poput svemirskog teleskopa James Webb biti divovski Magellanov teleskop otkriti više o udaljenim zvijezdama i njihovim sustavima planeta.
Isplata ovog istraživanja vjerojatno će uključivati nove spoznaje o tome gdje se život može pojaviti i u kojim uvjetima može napredovati.
