Ultravioletinė šviesa yra tai, ką galėtumėte pavadinti prieštaringu radiacijos tipu. Viena vertus, per didelis poveikis gali nudegti, padidėti odos vėžio rizika ir pakenkti regėjimui bei imuninei sistemai. Kita vertus, tai taip pat turi milžinišką naudą sveikatai, įskaitant streso mažinimo skatinimą ir natūralaus organizmo vitamino D, seratonino ir melanino gamybos skatinimą.
Ir remiantis nauju Harvardo universiteto ir Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro (CfA) atliktu tyrimu, ultravioletinė spinduliuotė netgi galėjo suvaidinti kritinį vaidmenį atsirandant gyvybei čia, Žemėje. Taigi ultravioletinės spinduliuotės, kurią sukuria kitų tipų žvaigždės, nustatymas galėtų būti vienas iš raktų ieškant gyvybės įrodymų bet kokiose planetose, kurios aplink jas skrieja.
Tyrimas pavadinimu „Paviršiaus UV aplinka planetose, aplink orbitą skriejančiose nykštukėse: poveikis prebiotikų chemijai ir būtinybė atlikti eksperimentinius veiksmus“, neseniai pasirodė Astrofizinis žurnalas. Critos vizituojančio doktorantūros tyrėjo Sukrito Ranjano vadovaujama komanda sutelkė dėmesį į M tipo (raudonosios nykštukės) žvaigždes, kad nustatytų, ar šios klasės žvaigždė sukuria pakankamai UV spinduliuotės, kad galėtų paleisti biologinius procesus, reikalingus gyvybei atsirasti.
Naujausi tyrimai parodė, kad norint gauti ribonukleino rūgštį (RNR) gali prireikti UV spinduliuotės, kuri būtina visoms gyvybės formoms, kaip mes ją žinome. Atsižvelgiant į tai, kokiu greičiu aplink raudonas nykštukines žvaigždes buvo aptiktos uolėtos planetos (pavyzdžiui, „Proxima b“, LHS 1140b ir septynios sistemos TRAPPIST-1 planetos), tai, kiek daug ultravioletinių spindulių raudonosios nykštukės išskiria, galėtų būti svarbiausia nustatant egzoplanetų apgyvendinamumą.
Kaip CfA pranešime spaudai paaiškino dr. Ranjan:
„Tai būtų tarsi medienos krūva ir užsidegimas, norėjimas uždegti ugnį, bet neturėti degtuko. Mūsų tyrimai rodo, kad tinkamas ultravioletinių spindulių kiekis gali būti vienas iš degtukų, kuris gyvuoja taip, kaip mes žinome, kad jis užsidega. “
Tyrimo tikslais komanda sukūrė raudonųjų nykštukinių žvaigždžių spinduliavimo perdavimo modelius. Tada jie bandė išsiaiškinti, ar UV aplinka prebiotinėse Žemės analoginėse planetose, kurios apkeliavo jas, bus pakankama, kad stimuliuotų fotoprocesus, kurie leistų susidaryti RNR. Remdamiesi tuo, jie apskaičiavo, kad planetos, skriejančios aplink M nykštukines žvaigždes, turėtų 100–1000 kartų mažiau biologiškai aktyvios UV spinduliuotės nei jauna Žemė.
Dėl to chemija, priklausanti nuo UV spindulių, pavers cheminius elementus ir prebiotines sąlygas biologiniais organizmais. Kitu atveju, komanda įvertino, kad net jei ši chemija galėtų tęstis esant sumažėjusiam UV spinduliuotės lygiui, ji veiktų daug lėčiau nei prieš milijardus metų Žemėje.
Kaip paaiškino Robinas Wordsworthas - Harvardo inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos docentas ir šio tyrimo bendraautorius, tai nebūtinai yra blogos naujienos, kalbant apie tinkamumą gyventi. „Gali reikėti surasti mielą vietą“, - sakė jis. „Reikia, kad ultravioletinė šviesa suaktyvintų gyvybės formavimąsi, bet ne tiek, kad ji sunaikintų ir pašalintų planetos atmosferą“.
Ankstesni tyrimai parodė, kad net ramios raudonosios nykštukės patiria dramatiškų pliūpsnių, kurie periodiškai bombarduoja jų planetas UV spindulių energija. Nors tai buvo laikoma kažkuo pavojingu, kuris gali užkirsti kelią aplink orbitą skriejančioms planetoms ir švitinti gyvybę, yra įmanoma, kad tokie pliūpsniai galėtų kompensuoti mažesnį ultravioletinių spindulių lygį, kurį nuolat skleidžia žvaigždė.
Ši žinia taip pat pateikiama tyrimo kulnais, kurie parodė, kaip TRAPPIST-1 sistemos išorinės planetos (įskaitant tris, esančias jos gyvenamojoje zonoje) vis dar gali turėti daug vandens savo paviršiuje. Čia taip pat svarbiausia buvo ultravioletinė spinduliuotė, kur už tyrimą atsakinga komanda stebėjo, ar planetose TRAPPIST-1 nėra vandenilio praradimo atmosferoje požymių (fotodisociacijos ženklas).
Šis tyrimas taip pat atkreipia dėmesį į neseniai atliktą tyrimą, kurį vedė profesorius Avi Loeb, Harvardo universiteto astronomijos katedros pirmininkas, Teorijos ir skaičiavimo instituto direktorius, taip pat CfA narys. Pavadintas „Santykinė gyvenimo tikimybė kaip kosminio laiko funkcija“ Loebas ir jo komanda padarė išvadą, kad raudonosios nykštukinės žvaigždės dažniausiai sukelia gyvybę dėl savo mažos masės ir ypatingo ilgaamžiškumo.
Palyginti su didesnės masės žvaigždėmis, kurių gyvenimo trukmė trumpesnė, raudonosios nykštukinės žvaigždės greičiausiai liks savo pagrindinėje seka net šešis – dvylika trilijonų metų. Taigi raudonosios nykštukinės žvaigždės tikrai būtų pakankamai ilgos, kad atitiktų net labai sulėtintą organinės evoliucijos greitį. Šiuo atžvilgiu šis naujausias tyrimas netgi gali būti laikomas galimu Fermi paradokso sprendimu - Kur yra visi ateiviai? Jie vis dar vystosi!
Tačiau, kaip nurodė Dimitar Sasselov - Harvardo „Phillips“ astronomijos profesorius, „Origins of Life“ iniciatyvos direktorius ir bendraautoris popieriuje -, vis dar yra daug neatsakytų klausimų:
„Mes vis dar turime daug nuveikti laboratorijoje ir kitur, kad nustatytume, kaip veiksniai, įskaitant UV, veikia gyvenimo klausimą. Be to, turime nustatyti, ar gyvybė gali susiformuoti kur kas žemesniame UV lygyje, nei mes patiriame čia Žemėje. “
Kaip visada, mokslininkai yra priversti dirbti su ribotu atskaitos tašku, kai reikia įvertinti kitų planetų tinkamumą gyventi. Mūsų žiniomis, gyvenimas egzistuoja tik planetoje (t. Y. Žemėje), o tai natūraliai daro įtaką mūsų supratimui apie tai, kur ir kokiomis sąlygomis gyvenimas gali klestėti. Nepaisant vykdomų tyrimų, klausimas, kaip Žemėje atsirado gyvybė, vis dar yra paslaptis.
Jei gyvybę reikėtų rasti planetoje, aplink kurią skrieja raudona nykštukė, arba ekstremaliose aplinkose, kurios, mūsų manymu, buvo negyvenamos, tai reikštų, kad gyvybė gali atsirasti ir vystytis labai skirtingomis nei Žemės sąlygomis. Tikimasi, kad ateinančiais metais naujos kartos misijos, tokios kaip Džeimso Webbo kosminis teleskopas, yra Milžino Magelano teleskopas, kad daugiau sužinotų apie tolimas žvaigždes ir jų planetų sistemas.
Tikėtina, kad šio tyrimo rezultatai apims naują įžvalgą apie tai, kur gali atsirasti gyvenimas ir kokiomis sąlygomis jis gali klestėti.
