Milline on elava planeedi retsept? Astronoomid pole kindlad - me pole veel muud leidnud kui Maad.
Kuid meil on mõned haritud arvamised: arvatavasti vajab elu maailma jõudmiseks vett, süsinikku ning piisavalt valgust ja soojust, ilma et see krõbedaks põletaks. Gravitatsioon ei tohiks olla liiga kõrge ja ka õhkkond ei tee haiget. Kuid uus uuring pakub välja veel ühe olulise koostisosa: asteroidi ja komeedi peamised mõjud just õiges koguses.
Kui suur objekt tabab planeeti, juhtub kaks asja: Objektist saadav materjal lisatakse planeedi massi ja osa atmosfääri ümbritsevast atmosfäärist pääseb kosmosesse, ütles Cambridge'i ülikooli astronoom ja juht Mark Wyatt. uue töö autor. Tõeliselt hiiglaslike mõjude korral, nagu näiteks see, mis moodustas Maa kuu, saab atmosfäär alguse ka planeedi kaugemalt, mis tähendab, et natuke rohkem eksitakse. Kuid see ei tähenda, et tahaks, et kodune maailm peaks selle mõju täielikult vahele jätma. Kui planeedil on vaja luua tingimused, mida peetakse eluks vajalikuks, on kõige parem kuuluda keskmisesse planeetide kategooriasse, mis neelavad palju suuri mõjusid - kuid mitte nii palju, et kaotaksid oma atmosfääri.
Selle põhjuseks on asjaolu, et planeedid vajavad elu tärkamiseks oma atmosfääris kindlasti lenduvaid aineid, ütles Wyatt Live Science'ile. Lenduvad ained on kemikaalid, nagu vesi ja süsinikdioksiid, mis võivad madalatel temperatuuridel keeda. Kogu meie teadaolev elu sõltub veest ja süsinikust, et säilitada end keemilisel alusel ja teadlased usuvad, et nende kemikaalide omadused muudavad need vajalikuks, et elu tekiks kõikjal universumis.
Kuid mitte kõik planeedid ei alusta lenduvate lenduvate osakeste vajaliku kontsentratsiooniga. Tähe elu alguses on see palju heledam. Ja see lisa sära on piisavalt kuum, et hiljem küpsetada kogu lahtine tolm piirkonnas, millest saab tähe asustatav tsoon - mitte liiga kuum, mitte liiga külm piirkond. Need kuumad varased temperatuurid eemaldavad tolmust tõenäoliselt vett ja muid lenduvaid aineid, millest saavad lõpuks elamiskõlblikud planeedid. Nii et pärast planeetide moodustumist ja tähe jahtumist peavad need kaljused orbid omandama lenduvad osakesed mujal Päikesesüsteemis. Teisisõnu, nad peavad purunema hunniku suurte hulkuvate objektide hulka.
Teadlased leidsid, et parimateks kandidaatideks lenduvate ainete eraldamiseks, samal ajal kui nad ei riku planeedi atmosfääri ega steriliseeri seda, on keskmise suurusega objektid. Autorid leidsid, et 60-jala laiuselt (20 meetrit) kuni 3300 jalga (1 kilomeetrit) asteroidid ja komeedid annavad lenduvate ainete eraldumist väga tõhusalt ning kipuvad atmosfääri lisama rohkem, kui nad lahutavad. Suuremad asteroidid, mille läbimõõt on umbes 1 kuni 12 miili (2 kuni 20 km), kipuvad õhustikku eemaldama rohkem, kui nad lisavad.
Autorid leidsid, et sellised hiiglaslikud mõjud nagu see, mis moodustas Maakuu, ärge segige seda lugu nii palju, kui võite arvata. Sellised sündmused on üsna haruldased ja kuigi need võivad atmosfääri koostist muuta, ei eemalda nad seda täielikult.
Selle paberi üks olulisi õppetunde on see, et väikesed "M-klassi" tähed - kõige levinum tähtede kategooria, liiga tuhmid, et neid palja silmaga näha, paljud neist on punased kääbused - on tõenäoliselt elu halvad kandidaadid, kirjutasid autorid. See on märkimisväärne, sest väga paljude potentsiaalselt elamiskõlblike eksoplaneetide ümber on ilmunud sellised tähed.
"M-tähtede jaoks tähendab nende madal heledus, et asustatav tsoon on tähele palju lähemal kui sellise tähe puhul nagu päike," ütles Wyatt.
Piisava valguse saamiseks peab M-klassi tähe ümber tiirlev maataoline planeet olema selle tähe lähedal nii lähedal, kui Merkuur on meie päikesele.
Ja see läheb hullemaks. Otse ülespoole väikese väikese massiga tähe kõrval lendavad asteroidid ja komeedid palju suurema kiirusega ringi ja satuvad dramaatiliselt planeetidesse.
"Suurema kiirusega kokkupõrked on atmosfääri eemaldamisel palju tõhusamad," sõnas Wyatt.
See on halb uudis M-maailma elu jaoks. Ja see pole ainus tegur, mis muudab M-maailma elu ebatõenäoliseks.
"On mitmeid põhjuseid, miks M-kääbuseid tiirlevatel asustatavatel planeetidel ei pruugi olla atmosfääri, sealhulgas tähetuultest eemaldumine ja planeedid on peremehetähele palju lähemal," ütles Sauri Rugheimer, ülikooli eksoplaneetide atmosfääri ekspert. Oxford, kes ei olnud selle uurimistööga seotud.
Niisiis, kas M-maailmades on lootust elule?
"Ma arvan, et lõpuks vastame sellele küsimusele vaatluslikult kohe pärast selle käivitamist: kas M kääbikutel tiirlevatel asustatavatel planeetidel on atmosfäär?" Ütles Rugheimer. "Me teame, et M-kääbustega tiirlevatel pisut kuumematel ja suurematel planeetidel on paks atmosfäär. Kuid see küsimus jääb siiski elamiskõlblikele planeetidele: kas nad suudavad säilitada piisavalt õhukese atmosfääri, midagi sellist nagu Maa, mitte Veenus?"
Autorid rõhutasid artiklis, et paljud nende järeldused põhinevad ebakindlusel: kus elu moodustub? Kui palju sarnanevad seal asuvad muud tähesüsteemid meie päikesesüsteemiga?
Michigani ülikooli planeedi moodustumise ja vee ekspert Edwin Bergin, kes ei olnud sellesse uuringusse kaasatud, nõustus autoritega, et selle paberi taga tehtud arvutustes on ka neid, mida ta nimetas "olulisteks komplikatsioonideks".
"Kuid nende esitatud üldised suundumused on üsna huvitavad ja võivad olla olulised," sõnas ta.
Ta osutas oma tööle, mille põhjal on Maa alustatud paksema lämmastikurikka atmosfääriga, kuid kaotas selle suure osa löökidest. Selle uue töö autorid pakkusid oma mudelis välja, et komeetide ja asteroidide mõjud võisid kujundada Maa, Marsi ja Veenuse atmosfääri.
Teel on teadlaste sõnul vaja veel teada saada, kuidas see töö seletab meie enda päikesesüsteemi, eriti siinsete hiiglaslike mõjude rolli. Seda artiklit ei ole veel eelretsenseeritud ajakirjas avaldatud ja see on saadaval eeltrükiserveris arXiv.
