Koks yra gyvos planetos receptas? Astronomai nėra tikri - dar nieko neradome, išskyrus Žemę.
Bet mes turime keletą išsilavinusių spėlionių: Gyvenimui tikriausiai reikia vandens, anglies ir pakankamai šviesos bei šilumos, kad galėtumėte valdyti pasaulį, nesudegdami jo iki trapumo. Sunkumas neturėtų būti per didelis, o atmosfera taip pat nepakenktų. Tačiau naujame tyrime siūloma dar viena esminė sudedamoji dalis: esminis asteroidų ir kometų poveikis, tik reikiamais kiekiais.
Kai didelis objektas atsitrenkia į planetą, atsitinka du dalykai: Medžiaga iš objekto patenka į planetos masę, o dalis atmosferos aplink smūgio zoną išstumiama į kosmosą, sakė Markas Wyattas, Kembridžo universiteto astronomas ir švinas. naujojo darbo autorius. Iš tiesų milžiniškų smūgių metu, kaip kad susidarė Žemės mėnulis, kai kuri atmosfera taip pat paleidžiama iš tolimiausios planetos pusės, o tai reiškia, kad šiek tiek daugiau pasimeta. Bet tai nereiškia, kad norintis namų pasaulis turėtų visiškai praleisti poveikį. Jei planeta turi sukurti tokias sąlygas, kurios, kaip manoma, yra būtinos gyvenimui, geriau priklausyti viduriniajai planetų kategorijai, kuri sugeria daugybę pagrindinių padarinių, bet ne tiek daug, kad prarastų savo atmosferą.
Taip yra todėl, kad planetoms beveik neabejotinai reikia „lakiųjų“ medžiagų atmosferoje, kad sudygtų gyvybė, Wyatt pasakojo „Live Science“. Lakieji lakštai yra chemikalai, tokie kaip vanduo ir anglies dioksidas, kurie gali virti žemoje temperatūroje. Visas gyvenimas, kurį mes žinome, priklauso nuo vandens ir anglies, kad išlaikytų save pagrindiniame cheminiame lygmenyje, ir mokslininkai mano, kad dėl tų cheminių medžiagų savybių jos būtinos, kad gyvybė atsirastų bet kurioje pasaulio vietoje.
Tačiau ne visose planetose prasideda reikiamos lakiųjų medžiagų koncentracijos. Ankstyvas žvaigždės gyvenimas yra daug ryškesnis. O tas papildomas blizgesys yra pakankamai karštas, kad vėliau būtų galima iškepti visas birias dulkes regione, kuris taps žvaigždės gyvenamąja zona - ne per karšta, ne per šalta. Ši karšta ankstyva temperatūra greičiausiai pašalins vandenį ir kitus lakūnus nuo dulkių, kurie ilgainiui taps gyvenamosiomis planetomis. Taigi, kai planetos susiformuoja ir žvaigždė atvėsta, šioms uolėtoms orboms reikia išpūsti jų lakiųjų medžiagų iš kažkur kitur Saulės sistemoje. Kitaip tariant, jie turi susigrumti su daugybe didelių nuklydusių objektų.
Tyrėjai išsiaiškino, kad geriausi kandidatai į lakiųjų medžiagų išmetimą, nenaikinant planetos atmosferos ir nesterilizuojant jos, yra vidutinio dydžio daiktai. Autoriai nustatė, kad nuo 60 pėdų pločio (20 metrų) iki 3 300 pėdų (1 kilometro) asteroidų ir kometų išmetami lakieji lakštai yra labai veiksmingi ir linkę į atmosferą įnešti daugiau, nei atima. Didesni asteroidai, nutolę nuo 2 iki 20 km nuo 1 iki 12 mylių, bus linkę išstumti daugiau atmosferos, nei prideda.
Autoriai nustatė, kad tokie milžiniški smūgiai, kaip ir tas, kuris sudarė Žemės mėnulį, nesijauskite su šia istorija taip, kaip galite tikėtis. Tokie įvykiai yra gana reti, ir nors jie gali pakeisti atmosferos kompoziciją, jie nebus visiškai pašalinti.
Viena iš svarbių šio darbo pamokų yra ta, kad mažos „M klasės“ žvaigždės - labiausiai paplitusi žvaigždžių kategorija, per daug neryški, kad matytųsi plika akimi, daugelis jų yra raudonieji nykštukai - greičiausiai yra blogi gyvenimo kandidatai, rašė autoriai. Tai reikšminga, nes daugybė potencialiai tinkamų egzoplanetų pasirodė aplink tas žvaigždžių rūšis.
„M žvaigždėms jų mažas šviesumas reiškia, kad gyvenama zona yra daug arčiau žvaigždės, nei tokiai žvaigždei kaip saulė“, - sakė Wyatt.
Norint gauti pakankamai šviesos, į Žemę panaši planeta, apskriejanti M klasės žvaigždę, gali būti tokia arti tos žvaigždės, kaip Merkurijus yra mūsų saulei.
Ir darosi blogiau. Tiesiai šalia mažos, nedidelės masės žvaigždės, asteroidai ir kometos skraido daug didesniu greičiu ir dramatiškiau krinta į planetas.
„Didesnio greičio smūgiai yra daug efektyvesni pašalinant atmosferą“, - teigė Wyatt.
Tai blogos naujienos gyvenimui M pasauliuose. Ir tai nėra vienintelis veiksnys, dėl kurio M pasaulio gyvenimas yra mažai tikėtinas.
„Yra daugybė priežasčių, dėl kurių gyvenamosiose planetose, kurios skrieja aplink M nykštukus, gali nebūti atmosferos, įskaitant nusiaubimą nuo žvaigždžių vėjų ir tai, kad planetos yra daug arčiau savo priimančiosios žvaigždės“, - sakė Sarah Rugheimer, universiteto egzoplanetų atmosferos ekspertė. Oksfordas, kuris nedalyvavo šiame tyrime.
Taigi ar yra kokių nors vilčių gyvenimui M pasauliuose?
"Manau, galų gale mes atsakysime į šį klausimą netrukus po jo paleidimo: Ar gyvenamosios planetos, kurios skrieja aplink M nykštukus, turi atmosferą?" Sakė Rugheimeris. "Mes žinome, kad šiek tiek karštesnės ir didesnės planetos, skriejančios aplink M nykštukus, turi tirštą atmosferą. Tačiau šis klausimas vis tiek išlieka gyvenamosioms planetoms: Ar jos gali išlaikyti pakankamai ploną atmosferą, panašiai kaip Žemė, o ne Venera?"
Straipsnyje autoriai pabrėžė, kad daugelis jų išvadų yra pagrįstos netikrumu: Kur susiformuoja gyvenimas? Kiek kitos ten esančios žvaigždžių sistemos primena mūsų saulės sistemą?
Mičigano universiteto planetų formavimo ir vandens ekspertas Edvinas Berginas, nedalyvavęs šiame tyrime, sutiko su autoriais, kad skaičiavimuose už šio dokumento yra tai, ką jis vadina „didelėmis komplikacijomis“.
„Tačiau bendros jų tendencijos yra gana įdomios ir gali būti svarbios“, - sakė jis.
Jis atkreipė dėmesį į savo paties darbą, kuris pasiūlė, kad Žemė prasidėjo nuo storesnės atmosferos, kurioje gausu azoto, tačiau didelę dalį jos prarado smūgiams. Šio naujojo straipsnio autoriai savo modelyje pasiūlė, kad kometų ir asteroidų poveikis galėjo suformuoti Žemės, Marso ir Veneros atmosferą.
Pasak mokslininkų, dar reikia sužinoti daugiau apie tai, kaip šis darbas gali paaiškinti mūsų pačių saulės sistemą, ypač milžiniško smūgio vaidmenį. Šis straipsnis dar nebuvo paskelbtas recenzuojamame žurnale ir yra prieinamas prieš spausdinimo serverį „arXiv“.
