U potrazi za planetom koji je naseljiviji od našeg - osam potencijalno naseljivih

Oko Mliječne staze se nalaze brojne zvijezde nalik našem Suncu. Novo istraživanje pokazuje da bi bilo koji planet koji kruži oko tih zvijezda mogao biti topliji i aktivniji od Zemlje.

Razlog se krije u tome što je unutrašnjost bilo kojeg terestričkog planeta u tim sustavima vjerojatno toplija od Zemljine unutrašnjosti i to za čak 25 posto. Zbog toga bi ti planeti trebali biti i geološki aktivniji pa time i vrlo vjerojatno imati dovoljno vode za razvoj života, barem onog mikrobiološkog.

Do preliminarnih su otkrića došli geolozi i astronomi na Sveučilištu Ohio State University koji su se udružili kako bi tražili izvanzemaljski život.

Ti su znanstvenici proučavali osam „blizanaca“ našeg Sunca, tj. zvijezda koje svojom veličinom, starošću i cjelokupnim sastavom najviše nalikuju Suncu. Cilj je bio izmjeriti količinu radioaktivnih elemenata koju te zvijezde sadrže. Podaci o tim zvijezdama dobiveni su spektrometrom HARPS Europskog južnog opservatorija u Čileu.

Znanstvenici su u solarnim blizancima tražili elemente poput torija i uranija koji su ključni za Zemljinu tektoniku ploča jer zagrijavaju njezinu unutrašnjost. Tektonika ploča pomaže zadržati vodu na površini Zemlje tako da se postojanje tektonskih ploča ponekad smatra pokazateljem nastanjivosti planeta.

Od osam solarnih blizanaca koji su dosad proučeni, čini se da njih sedam sadrži puno više torija nego naše Sunce, a to bi moglo značiti da i svaki od planeta koji kruži oko tih zvijezda sadrži više torija. Zbog toga se može zaključiti i da je unutrašnjost tih planeta vjerojatno toplija od Zemljine.

„Na primjer, jedna od istraživanih zvijezda sadrži 2.5 puta više torija nego Sunce.“ rekao je Cayman Unterborn, profesor sa Sveučilišta u Ohiju. Prema njegovim mjerenjima, terestrički planeti nastali oko te zvijezde vjerojatno stvaraju 25 posto više unutarnje topline nego Zemlja, što je omogućilo dulji opstanak tektonike ploča planeta, a time i više vremena za razvoj života.

„Ako se pokaže da su ti planeti stariji nego što se to prije mislilo, tada oko tih zvijezda možemo proširiti zonu pogodnu za život pomičući je dalje od matične zvijezde. Također možemo i više tih planeta smatati pogodnim za razvoj mikrobiološkog svijeta.“ objasnio je Unterborn koji je rezultate istraživanja predstavio na sastanku American Geophysical Union-a u San Franciscu.

„Sve što u ovome trenutku možemo reći sa sigurnošću je da postoji varijacija u količini radioaktivnih elemenata u unutrašnjosti zvijezda poput Sunca.“ dodao je Unterborn. „O razmjeru varijacija količine u galaksiji ne možemo ipak puno reći, s obzirom da smo istražili samo devet zvijezda, uključujući Sunce. No uzimajući u obzir sve ono što znamo o nastanku planeta, možemo tvrditi da planeti oko tih zvijezda vjerojatno pokazuju istu varijaciju u količini radioaktivnih elemenata, što ukazuje na mogućnost života.“

Njegova asistenticaWendy Panero, profesorica na Fakultetu geoznanosti na Sveučilištu u Ohiju, objasnila je da se radioaktivni elementi poput torija, uranija i kalija nalaze duž Zemljinog plašta. Ti elementi Zemlju zagrijavaju iznutra, ali nemaju veze s toplinom koja isijava iz Zemljine jezgre.

„Jezgra je vruća jer je od početka stvaranja takva.“ rekla je Panero. „Ali jezgra nije naš jedini izvor topline. Za toplinu je zaslužno i sporo raspadanje radioaktivnih elemenata koji su tu od stvaranja Zemlje. Bez radioaktivnosti ne bi bilo dovoljno topline za pokretanje tektonike ploča koja održava površinske oceane na Zemlji“.

Veza između tektonike ploča i površinske vode je složena i nije u potpunosti shvaćena. Panero je to nazvala „jednom od najvećih misterija u geoznanosti“. Istraživači su ipak počeli sumnjati da iste sile konvekcije topline koje postoje u Zemljinom plaštu i koje ujedno pokreću Zemljinu jezgru nekako reguliraju i količinu vode u oceanima.

„Čini se da ako planet želi zadržati ocean tijekom dugih geoloških perioda, onda je jezgri potreban neki „reciklirajući sustav“, a za nas je to konvekcija plašta.“ izjavio je Unterborn.

Mikrobiološki svijet posebice ima koristi od površinske topline. Mnoštvo organizama poznatih kao arhea se ne oslanjaju na sunčevu energiju, nego žive direktno od topline koja se izdiže iz dubine Zemlje.

Na Zemlji većina topline nastale raspadanjem radioaktivnih elemenata dolazi od uranija. Unterborn je nadodao i da bi se planeti bogati torijem koji sadrži više energije od uranija i koji ima duže vrijeme poluraspadaviše zagrijali te bi i duže ostali vrući što im ujedno daje i više vremena za razvoj života.

Na pitanje zašto naš solarni sustav ima manje torija, Untreborn je odgovorio da je to bila stvar slučajnosti.

„Sve započinje supernovom. Elementi nastali u supernovi određuju od kojih će materijala nastati nove zvijezde i planeti. Solarni blizanci koje smo promatrali su raspršeni po galaksiji tako da su nastali od različitih supernova. To što su oni prilikom nastanka imali više torija, bila je puka slučajnost.“

Jennifer Johnson, profesorica astronomije na Sveučilištu u Ohiju i koautorica istraživanja je upozorila da su to preliminarni rezultati. „Svi znakovi govore da postoji razlika u količini radioaktivnih elemenata u tim zvijezdama, ali još moramo provjeriti koliko je taj rezultat čvrst.“ kaže ona.

Sljedeće što Unterborn želi učiniti je detaljna statistička analiza zvukau HARPS-ovim podacima kako bi poboljšao preciznost svojih računalnih modela. Onda će tražiti i teleskopsko vrijeme kako bi pronašao još solarnih blizanaca. Istraživanja je novčano potpomogla Nacionalna zaklada za znanost nagradom CAREER award.

Istraživanje koje su proveli znanstvenici sa Sveučilišta u Ohiju je bacilo potpuno novo svjetlo na proučavanje nastanjivosti planeta u svemiru. Dosad su se sva istraživanja orijentirala isključivo na uvjete koji vladaju na planetu kao što su gostoljubivost atmosfere, postojanje raznih plinova, vode, temperatura itd. Ovo istraživanje je pokazalo da bi se pri proučavanju planeta ipak trebalo ići dublje ispod površine kako bi se doznalo može li neki planet dugoročno pružiti uvjete za razvoj života. Zasad je ovim istraživanjem otkriveno osam potencijalno naseljivih planeta, ali postoji velika vjerojatnost da ih ima još mnogo.

Izvor: Ohio State University