Kakav je recept za živi planet? Astronomi nisu sigurni - još nismo našli nijednog drugog osim Zemlje.
Ali imamo nekoliko obrazovanih nagađanja: Životu su vjerojatno potrebni voda, ugljik i dovoljno svjetla i topline da bi napajali svijet bez da ga sagorijevaju do svježine. Gravitacija ne bi trebala biti previsoka, a atmosfera također ne bi škodila. No, nova studija predlaže još jedan važan sastojak: glavni utjecaji asteroida i komete, u ravno pravim količinama.
Kad veliki objekt udari u planetu, događaju se dvije stvari: Materijal iz objekta dodaje se masi planeta, a dio atmosfere oko zone udara izbacuje se u svemir, rekao je Mark Wyatt, astronom sa sveučilišta u Cambridgeu autorica novog rada. U zaista divovskim utjecajima, poput onog koji je stvorio Zemljin mjesec, neka atmosfera se podiže i s druge strane planeta, što znači da se malo više gubi. No to ne znači da bi svijet koji želi biti rodni svijet trebao preskočiti utjecaje. Ako bi planeta trebala razviti uvjete koji se smatraju neophodnim za život, najbolje je pripadati srednjoj kategoriji planeta koji apsorbiraju obilje glavnih utjecaja - ali ne toliko da izgube atmosferu.
To je zato što su planetama gotovo sigurno potrebne „hlapljive tvari“ u njihovim atmosferama da bi mogli krenuti u život, rekao je Wyatt za Live Science. Hlapive su kemikalije, poput vode i ugljičnog dioksida, koje se mogu ključati na niskim temperaturama. Cijeli život koji znamo ovisi o vodi i ugljiku kako bi se održao na osnovnoj kemijskoj razini, a znanstvenici vjeruju da im svojstva tih kemikalija čine potrebnim da se nastane bilo gdje u svemiru.
No, ne pokreću sve planete potrebnom koncentracijom hlapljivih tvari. U ranom životnom vijeku zvijezde, to je puno svjetlije. A taj dodatni sjaj je dovoljno vruć da se ispeče sva labava prašina u regiji koja će kasnije postati zvjezdana zona stanovanja - ne previše vruće, ne previše hladno područje. Te vruće rane temperature vjerojatno uklanjaju vodu i druge hlapljive sastojke iz prašine koja će s vremenom postati planeti useljivi. Dakle, nakon što se planeti formiraju i zvijezda ohladi, ove stjenovite kugle moraju nabaviti svoje isparljive tvari negdje drugdje u Sunčevom sustavu. Drugim riječima, oni moraju upasti u gomilu velikih zalutalih objekata.
Istraživači su otkrili da su najbolji kandidati za isporuku isparljivih tvari dok ne uklanjaju atmosferu planeta i ne steriliziraju je objekti srednje veličine. Utjecaji asteroida i kometa na širinu od 60 stopa do visine od 3.300 metara, kometi i kometi vrlo su učinkoviti u isporuci isparljivih tvari i više će unositi atmosferu nego što oduzimaju, otkrili su autori. Veći asteroidi, udaljeni između 2 i 20 km, imat će više atmosfere nego što dodaju.
Divovski utjecaji poput onog koji je stvorio Zemljin mjesec, autori su otkrili, ne miješajte se s tom pričom onoliko koliko biste mogli očekivati. Takvi su događaji prilično rijetki, i iako mogu promijeniti sastav atmosfere, neće je potpuno ukloniti.
Jedna od važnih lekcija iz ovog rada je da su male zvijezde "M klase" - najobičnija kategorija zvijezda, previše prigušene da bi se vidjele golim okom, od kojih su mnoge crvene patuljke - vjerovatno loši kandidati za život, napisali su autori. To je značajno jer se oko tih vrsta zvijezda pojavilo mnoštvo potencijalno naseljenih egzoplaneta.
"Za M zvijezde njihova slaba svjetlost znači da je naseljena zona mnogo bliža zvijezdi nego zvijezdi poput sunca", rekao je Wyatt.
Da bismo dobili dovoljno svjetla, planeta poput Zemlje koja kruži zvijezdom M klase možda će biti toliko blizu toj zvijezdi kao što je Merkur našem suncu.
I pogoršava se. Tik do male zvijezde male mase, asteroidi i kometi lete naokolo s mnogo većom brzinom i dramatičnije se sudaraju u planete.
"Utjecaji bržih brzina mnogo su učinkovitiji u uklanjanju atmosfere", rekao je Wyatt.
To su loše vijesti za život na M svjetovima. I to nije jedini faktor koji čini život M-svijeta malo vjerojatnim.
"Postoji više razloga zbog kojih obitavajuće planete u orbiti M patuljaka možda nemaju atmosferu, uključujući skidanje s zvjezdanih vjetrova i planete mnogo bliže svojoj zvijezdi domaćinu", rekla je Sarah Rugheimer, stručnjak za atmosferu egzoplaneta na Sveučilištu u Oxford, koji nije bio uključen u ovo istraživanje.
Ima li nade za život na M svjetovima?
"Mislim da ćemo u konačnici na ovo pitanje promatrano odgovoriti ubrzo nakon pokretanja: Postoje li planeti u orbiti M patuljica?" Rekao je Rugheimer. "Znamo da malo toplije i veće planete u orbiti M patuljaka imaju gustu atmosferu. Ali ovo pitanje i dalje ostaje za naseljene planete: Mogu li zadržati dovoljno tanku atmosferu, nešto poput Zemlje, a ne Venere?"
Autori su u radu naglasili da se mnogi njihovi zaključci temelje na neizvjesnostima: Gdje se oblikuje život? Koliko drugi sustavi zvijezda vani nalikuju našem sunčevom sustavu?
Edwin Bergin, stručnjak za oblikovanje planeta i vode na Sveučilištu u Michiganu koji nije bio uključen u ovo istraživanje, složio se s autorima da u proračunima iza ovog rada postoje neke značajne komplikacije.
"Ali opći trendovi koje predstavljaju prilično su zanimljivi i mogli bi biti važni", rekao je.
Ukazao je na svoj vlastiti rad, koji sugerira da je Zemlja krenula s gušćom atmosferom bogatom dušikom, ali da je mnogo toga izgubila na udarima. Autori ovog novog rada u svom su modelu predložili da utjecaji kometa i asteroida mogu oblikovati atmosferu Zemlje, Marsa i Venere.
Na putu, istraživači, kažu kako bi trebalo saznati više o tome kako ovo djelo može objasniti naš solarni sustav, posebno ulogu divovskih utjecaja ovdje. Ovaj rad još nije objavljen u recenziranom časopisu i dostupan je na arxiv poslužitelju za pretpristup.
