5 Minutės
Pagalvokite apie Žemės dydžio planetą, besisukančią aplink švelnų oranžinį žvaigždę maždaug tokiu pačiu tempu kaip mūsų planeta, ir įsivaizduokite ją apklotą ledu. Keista, bet tiesa: astronomai pažymėjo HD 137010 b kaip temperatūriškai palankų — tačiau galimai užšalusį — uolinį pasaulį, esantį mažiau nei už 150 šviesmečių nuo mūsų.
HD 137010 b buvo atrastas iš naujo peržiūrėjus NASA pensinį Kepler kosminį teleskopą surinktus duomenis. Signalas yra subtilus: vienkartinis, seklus aptemimas, suderinamas su planeta, kertančia savo žvaigždės diską. Iš to vienintelio silueto tyrėjai nuspėja spindulį, artimą Žemės spinduliui, ir masę maždaug 1,2 karto didesnę už mūsų planetos. Orbita, regis, trunka apie 355 dienas — beveik kaip Žemės metai — todėl planeta intriguojančiai leidžiasi arti žvaigždės gyvybės zonos, srities, kurioje ant uolinio paviršiaus galėtų egzistuoti skystas vanduo.
Kodėl šis atradimas svarbus
Ne visi gyvybės zonos pasauliai yra vienodi. HD 137010 yra K tipo nykštukė — maždaug 70 procentų Saulės dydžio ir masės. K tipo žvaigždės lėtai degina vandenilį; jos šviečia mažiau intensyviai nei G tipo žvaigždės, tokios kaip Saulė, bet gyvena žymiai ilgiau. Iš tiesų HD 137010 pagrindinės eilės gyvenimo trukmė yra ilgesnė už dabartinį Visatos amžių, o tai reiškia, kad bet kokios planetos aplink ją gali naudotis ilgu ir stabiliu energijos tiekimu — svarbiu klimato stabilumui ir galimai biologinei evoliucijai.
HD 137010 b ypatinga dėl Žemės tipo spindulio, beveik metų trukmės orbitos ir šeimininkės žvaigždės, pakankamai ryškios tolimesniems stebėjimams, derinio. Atradimo komanda pabrėžia, kad tai pirmasis kandidatas su šiomis savybėmis, tranzituojantis aplink saulę primenančią žvaigždę, kuri yra pakankamai ryški, kad leistų rimtesnius tolimesnius tyrimus. Tai atveria galimybę patikslinti planetos masę, atmosferą ir klimato vaizdą — jei tik papildomi stebėjimai iš viso galės patvirtinti planetą.
Tačiau sunkumas slypi patvirtinime. Keplerio duomenyse užfiksuotas tik vienas tranzitas. Ilgo periodiškumo, Žemės tipo orbitoms reikia kelių tranzitų, kad atradimas būtų tvirtas ir orbitaliniai elementai užfiksuoti. Praktikoje tai dažnai reiškia metų metus trunkantį kantrų stebėjimą. Vis dėlto šis aptikimas yra reikšmingas, nes parodo, kad vienkartiniai tranzitai gali atkreipti dėmesį į temperatūriškai palankias, Žemės dydžio planetas aplink saulę primenančias žvaigždes — sritis, kurios yra stebėjimų priekyje.
Klimato galimybės: žvarbus šaltis ar ribotai tinkama gyvenimui?
Orbitos ir dydžio duomenys pasako tik dalį istorijos. Žvaigždės spinduliuotė — kiek šviesos pasiekia planetą — daugiausia lemia paviršiaus temperatūrą. HD 137010 b gauna mažiau nei trečdalį to, ką Žemė gauna iš Saulės, ir toks spinduliuotės lygis vietoje akmens planetos vestų prie apytiksliai −68 iki −85 laipsnių Celsijaus (−90 iki −121 laipsnių Farenheito). Tai šalčiau nei Marsas ir šalčiau nei dauguma vietų, kurias mes įsivaizduojame kaip tinkamas gyvybei.
Vis dėlto planeta nėra automatiškai be gyvybės. Vidutiniškai anglies dvideginčiu (CO2) praturtinta atmosfera galėtų sulaikyti pakankamai šilumos, kad skystas vanduo egzistuotų paviršiuje, bent sezonaliai arba lokalizuotose duobėse. To paties šiltnamio efektą sukeliančio dujų komplekto poveikis gali taip pat įvesti planetą į paleistuvinę glaciataciją. Jei HD 137010 b turėtų CO2 atsargas panašias į Žemės, modeliai rodo, jog ji galėtų patekti į globalią „sniego rutulio“ būseną — vandenynas ir paviršius užrakinti po storu ledo sluoksniu, labai atspindinčiu šviesą, kuris atspindi žvaigždės spindulius ir dar labiau giliai atšaldo planetą iki maždaug −100 laipsnių Celsijaus.
Ar gyvybė gali išlikti ant sniego rutulio planetos? Tai nėra neįmanoma. Pati Žemė patyrė globalias glaciatacijas keletą kartų gilios geologijos istorijoje. Mikrobų gyvybė išliko po ledo sluoksniais ir hidroterminėse prieglobstinėse vietose. Taigi nors užšalęs paviršius sumažina paviršinių ekosistemų perspektyvas, pogrindinės ar šaltį toleruojančios gyvenvietės iš pirmųjų principų negali būti atmestos.
Stebėjimo iššūkiai ir tolesni veiksmai
HD 137010 b patvirtinimas reikalauja kantrybės ir geresnių duomenų. Ateities observatorijos padės. Europos kosmoso agentūros (ESA) misija PLATO, skirta aptikti Žemės tipo planetas aplink ryškias žvaigždes, gali užfiksuoti papildomus tranzitus ir patikslinti planetos periodą bei spindulį. Žemės paviršiaus radialinio greičio (radialinė greitis) kampanijos gali apriboti masę, jei žvaigždė bus pakankamai rami tiksliam spektroskopiniam matavimui. Kosminiai teleskopai su jautriais infraraudonųjų spindulių spektrografais teoriškai galėtų ištirti atmosferos sudėtį — bet tik tuomet, kai planetos orbita ir tranzitų grafikas bus pakankamai gerai žinomi, kad būtų galima planuoti laiko imlias stebėjimų kampanijas.
Yra ir platesnė implikacija: atradimas leidžia manyti, kad Saulės sistemos tipo architektūros — keli uoliniai planetos užimančios gyvybės zoną, galbūt su tolimesniu dujiniu milžinu — gali būti dažnesnės nei rodo mūsų dabartinis mėginys. Jei kitos planetos slepiasi HD 137010 b orbitos viduje ar už jos ribų, jos galėtų veikti gyvybingumą per gravitacinius stūmimus, skystųjų ar šaltųjų medžiagų tiekimą arba apsaugą nuo kometų smūgių.
Eksperto įžvalga
„Tikrasis susijaudinimas nėra vien tik mintis apie rūstų Žemės analogą,“ sakė dr. Elena Morales, planetologė, dalyvaujanti temperatūrinių planetų modeliavime. „Svarbu tai, kad HD 137010 b stovi stebėjimų slenksčio zonoje. Tokios planetos patvirtinimas ir charakterizavimas leistų suprasti, kaip atmosferos ir klimatai elgiasi esant mažam žvaigždės spinduliavimui, ir ar gyvybei palankios sąlygos gali išlikti tikrai šaltose planetose.“
Ar HD 137010 b yra blankus Žemės atgarsis, gilus užšalimas ar kažkas tarp jų — laikas parodys. Šiuo metu ji primena, kad pažintis su pažįstamais pasauliais kartais atranda nepažįstamus, ir kad tinkamumas gyventi yra spektras, o ne vienas patvirtinimo langelis.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą