Náš plán obyvatelnosti exoplanet je jen jedním světem v celém vesmíru – Země. Náš domov je jedinou planetou, o které s jistotou víme, že na ní vznikl život.
Podmínky pro život, jak ho známe, však nemusí být omezeny pouze na planety podobné Zemi a vědci nyní určili jeden druh exoplanety, na které mohou být podmínky pro život po miliardy let. Klíč je v kapalné vodě, která se zde drží dlouhodobě. Na Zemi byla přítomnost kapalné vody pro vznik života nezbytná. Exoplanety, které by mohly být schopny udržet kapalnou vodu, by tak mohly mít větší šanci na vznik života, jak ho v současnosti chápeme.
Nový výzkum, který vedla astronomka Marit Mol Lousová z Univerzity v Curychu ve Švýcarsku, dospěl k závěru, že pěkná, hustá atmosféra z vodíku a helia může udržet teploty a podmínky vhodné pro život po skutečně velmi dlouhou dobu.
„Jedním z důvodů, proč může být voda na Zemi tekutá, je její atmosféra,“ říká teoretická astrofyzička Ravit Helledová z Curyšské univerzity ve Švýcarsku. „Díky svému přirozenému skleníkovému efektu zachycuje právě tolik tepla, kolik je potřeba k vytvoření vhodných podmínek pro oceány, řeky a déšť.“
Zemská atmosféra však nevypadala vždy tak, jak vypadá dnes. Nyní je tvořena převážně dusíkem, kyslíkem a jen stopovým množstvím vodíku a helia. Když planeta nově vznikla, měla tzv. prvotní atmosféru, která se skládala převážně z vodíku a helia, hlavních složek oblaku prachu a plynu, z něhož se zformovalo Slunce a Sluneční soustava.
Země ztratila svou prvotní atmosféru poměrně brzy, pravděpodobně v důsledku několika procesů, včetně ozařování velmi horkým mladým Sluncem a bombardování meteority. Je však možné, že exoplaneta typu super-Země (tedy planeta hmotnější než Země, ale méně hmotná než Neptun) by si mohla udržet svou prvotní atmosféru mnohem déle než Země.
„Takové masivní primordiální atmosféry mohou také vyvolat skleníkový efekt – podobně jako dnešní atmosféra Země,“ vysvětluje Helledová. „Chtěli jsme proto zjistit, zda tyto atmosféry mohou pomoci vytvořit potřebné podmínky pro vznik kapalné vody.“
Pro tento výzkum se tým obrátil k simulacím a modeloval exoplanety s různou hmotností jádra, hmotností atmosféry a oběžnou vzdáleností od jejich hostitelských hvězd, které tým modeloval jako Slunci podobné. Jejich výsledky ukázaly, že exoplanety s hustou primordiální atmosférou by skutečně mohly být dostatečně teplé na to, aby si udržely přítomnost kapalné vody po dobu až 10 miliard let.
Existují však určité výhrady. Aby se exoplaneta vyhnula intenzivnímu hvězdnému záření, které by mohlo zbavit prvotní atmosféry, musí být od hvězdy poměrně daleko – přibližně dvakrát tak daleko, než je Země od Slunce. Pro Sluneční soustavu je to tak daleko od Slunce, že veškerá voda na povrchu planety pravděpodobně zmrzne.
Slunce však není jediným zdrojem tepla, které planeta může využívat. Některé světy, včetně Země, si mohou vytvářet vlastní teplo. Může to být různými cestami, například geotermálními procesy a přítomností radioaktivních prvků, které při svém rozpadu generují teplo. Pokud by tedy exoplaneta typu super-Země v takové vzdálenosti od své hostitelské hvězdy měla jak prvotní atmosféru, tak dostatečné vnitřní teplo, které by ji udržovalo v teple, pak by byly splněny podmínky pro vznik kapalné vody na povrchu.
„Pro mnohé to může být překvapením,“ říká teoretický astrofyzik Christoph Mordasini z Bernské univerzity. Astronomové obvykle očekávají, že kapalná voda se bude vyskytovat v oblastech kolem hvězd, které dostávají právě to správné množství záření, ne příliš mnoho, aby se voda nevypařila, a ne příliš málo, aby celá nezmrzla.
„Vzhledem k tomu, že dostupnost kapalné vody je pravděpodobným předpokladem pro život a život na Zemi pravděpodobně vznikal mnoho milionů let, mohlo by to značně rozšířit obzor pro hledání mimozemských forem života. Na základě našich výsledků by mohl vzniknout i na tzv. volně plovoucích planetách, které neobíhají kolem hvězdy.“
Tento model vnitřního ohřevu by hypoteticky mohl podpořit život na světech s tlustými ledovými slupkami, jako je Saturnův měsíc Enceladus a Jupiterův měsíc Europa. Pro model týmu je zapotřebí, aby se spousta dílků nacházela ve správný čas na správném místě. To není nemožné (koneckonců Země existuje, stejně jako veškerý život na ní), ale nemusí se to stát snadno.
„I když jsou naše výsledky vzrušující, je třeba je brát s rezervou. Aby na takových planetách mohla dlouho existovat kapalná voda, musí mít správné množství atmosféry. Nevíme, jak je to běžné,“ říká Mordasini. „A ani za správných podmínek není jasné, jak pravděpodobný je vznik života v tak exotickém potenciálním prostředí. To je otázka pro astrobiology. Přesto jsme naší prací ukázali, že naše představa o planetě vhodné pro život, zaměřená na Zemi, může být příliš úzká.“
Přihlaste se, komentujte články a ukládejte si ty nejzajímavější k pozdějšímu přečtení.
Přihlásit se přes náš web
Ještě nemáte účet? Staňte se členem.