Ultraviolettvalgus on see, mida võite nimetada vastuoluliseks kiirguse tüübiks. Ühest küljest võib ülemäärane kokkupuude põhjustada päikesepõletust, suurenenud nahavähi riski ning kahjustada inimese nägemist ja immuunsussüsteemi. Teisest küljest on sellel ka tohutult kasu tervisele, sealhulgas stressi leevendamise edendamine ning D-vitamiini, seratoniini ja melaniini loomuliku tootmise stimuleerimine kehas.
Ja vastavalt Harvardi ülikooli ja Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskuse (CfA) meeskonna uuele uuringule võis ultraviolettkiirgus mängida isegi kriitilist rolli siin Maa peal elu tekkimisel. Sellisena võib ultraheli kiirguse määramine teist tüüpi tähtede poolt olla üks võtmeid, et leida neid ümbritsevaid planeete elu kohta.
Uuring pealkirjaga “Pindmine UV-keskkond M kääbikutel tiirlevatel planeetidel: mõju prebiootilisele keemiale ja vajadus katseliste järelmeetmete järele” ilmus hiljuti Astrofüüsikaline ajakiri. CfA külalisdoktorandi Sukrit Ranjani juhtimisel keskendus meeskond M-tüüpi (punane kääbus) tähtedele, et teha kindlaks, kas see täheklass annab piisavalt UV-kiirgust, et käivitada eluks vajalikke bioloogilisi protsesse.
Värskeimad uuringud on näidanud, et ultraviolettkiirgus võib olla vajalik ribonukleiinhappe (RNA) moodustamiseks, mis on vajalik kõigi eluvormide jaoks, nagu me seda tunneme. Ja arvestades seda, kui kiiresti on kiviseid planeete hiliste punaste kääbustähtede ümber avastatud (näiteks Proxima b, LHS 1140b ja süsteemi TRAPPIST-1 seitse planeeti), võiks UV-kiirguse punaste kääbuste keskne roll olla eksoplaneedi elamiskõlblikkuse määramine.
Nagu dr Ranjan CfA pressiteates selgitas:
“See oleks nagu hunnik puitu ja süüdata ning tahta tuld süüdata, aga matši mitte. Meie uuringud näitavad, et õige UV-kiirguse kogus võib olla üks vasteid, mis saab elu sellisena, nagu me teame, et see süttib. ”
Uuringu huvides lõi meeskond punaste kääbustähtede radiatsiooniülekande mudeleid. Seejärel otsisid nad, kas UV-keskkond neid tiirlevatel prebiootilistel Maa-analoogplaneetidel oleks piisav, et stimuleerida fototöötlusi, mis viiks RNA moodustumiseni. Selle põhjal arvutasid nad välja, et M-kääbustähti tiirlevatel planeetidel oleks 100–1000 korda vähem bioaktiivset UV-kiirgust kui noorel Maal.
Selle tulemusel suletakse tõenäoliselt UV-kiirgusest sõltuv keemia keemiliste elementide ja prebiootiliste tingimuste muutmiseks bioloogilisteks organismideks. Teise võimalusena hindas meeskond, et isegi kui see keemia suudaks toimida vähenenud ultraviolettkiirguse all, toimiks see palju aeglasemalt kui see oli Maa peal miljardeid aastaid tagasi.
Nagu selgitas Robin Wordsworth - Harvardi tehnika- ja rakenduskõrgkooli abiprofessor ja uuringu kaasautor -, ei ole see tingimata halb uudis, kui rääkida elamiskõlblikkuse küsimustest. "See võib olla magusa koha leidmise küsimus," ütles ta. "Elutegevuse käivitamiseks peab olema piisavalt ultraviolettvalgust, kuid mitte nii palju, et see hävitaks ja eemaldaks planeedi atmosfääri."
Varasemad uuringud on näidanud, et isegi rahulikel punastel kääbustel on dramaatilisi ägenemisi, mis pommitavad nende planeete perioodiliselt UV-energiaga. Ehkki seda peeti millegi ohtlikuks, mis võib ümbritsevate planeetide orbiidid ümbritsevast keskkonnast välja rikkuda ja elu kiiritada, on võimalik, et sellised leegid kompenseerivad tähe stabiilselt tekitatava madalama ultraviolettkiirguse taseme.
See uudis tuleb ka uuringu kannul, mis näitas, kuidas süsteemi TRAPPIST-1 välistel planeetidel (kaasa arvatud kolm, mis asuvad selle asustatavas tsoonis) võib nende pindadest olla veel palju vett. Ka siin oli võti UV-kiirgus, kus uuringu eest vastutav meeskond jälgis TRAPPIST-1 planeete atmosfääri vesinikukao märkide suhtes (fotodissotsiatsiooni märk).
See teadustöö tuletab meelde ka hiljutist uuringut, mida juhtis professor Avi Loeb, Harvardi ülikooli astronoomiaosakonna juhataja, teooria ja arvutuse instituudi direktor ning ühtlasi ka CfA liige. Pealkirjaga "Elu suhteline tõenäosus kui kosmilise aja funktsioon" jõudis Loeb ja tema meeskond järeldusele, et punased kääbustähed annavad väikse tõenäosusega elu väikseima massi ja äärmise pikaealisuse tõttu.
Võrreldes suurema massiga tähtedega, mille eluea pikkus on lühem, püsivad punased kääbustähed oma põhijärjestuses tõenäoliselt kuus kuni kaksteist triljonit aastat. Seega oleks punased kääbustähed kindlasti piisavalt pikad, et mahutada isegi orgaanilise evolutsiooni tohutult aeglustunud kiirus. Sellega seoses võiks seda viimast uuringut pidada isegi Fermi paradoksi võimalikuks lahenduseks - kus on kõik tulnukad? Nad alles arenevad!
Kuid nagu Dimitar Sasselov - Phvardipi Harvardi astronoomiaprofessor, algatuse Origins of Life juht ja paberkandjal kaasautor - märkis, on endiselt palju vastamata küsimusi:
„Meil on laboris ja mujal veel palju tööd teha, et teha kindlaks, kuidas tegurid, sealhulgas UV, mängivad eluküsimust. Samuti peame kindlaks tegema, kas elu võib moodustuda palju madalamal UV-tasemel, kui me siin Maa peal kogeme. ”
Nagu alati, on teadlased sunnitud teiste planeetide asustatavuse hindamisel töötama piiratud võrdlusraamiga. Meie teada eksisteerib elu ainult planeedil (s.o Maal), mis mõjutab loomulikult meie arusaama sellest, kus ja millistel tingimustel võib elu õitseda. Ja hoolimata käimasolevatest uuringutest, on küsimus, kuidas elu Maal tekkis, endiselt müsteerium.
Kui elu tuleks leida planeedil, mis tiirleb ümber punase kääbuse, või äärmuslikes keskkondades, mis meie arvates olid elamiskõlbmatud, viitaks sellele, et elu võib tekkida ja areneda Maa omast väga erinevates tingimustes. Lähiaastatel peaksid järgmise põlvkonna missioonid, nagu James Webbi kosmoseteleskoop, hiiglasliku Magellani teleskoobiga, rohkem teada saama kaugetest tähtedest ja nende planeedisüsteemidest.
Selle uurimistöö tasumine sisaldab tõenäoliselt uut teavet selle kohta, kus elu võib tekkida ja millistes tingimustes see õitseda saab.
