Czy życie na Ziemi jest jednym z pierwszych we Wszechświecie?

Wizja artystyczna przedstawia czerwonego karła i krążącą wokół niego planetę. Ze względu na fakt, że czerwone karły żyją wyjątkowo długo, prawdopodobieństwo powstania życia w ich otoczeniu rośnie z czasem. Źródło: Christine Pulliam (CfA)
Wizja artystyczna przedstawia czerwonego karła i krążącą wokół niego planetę. Ze względu na fakt, że czerwone karły żyją wyjątkowo długo, prawdopodobieństwo powstania życia w ich otoczeniu rośnie z czasem. Źródło: Christine Pulliam (CfA)

Wiek Wszechświata szacuje się na 13,8 miliarda lat podczas gdy wiek naszej planety to zaledwie ok. 4,5 miliarda lat. Niektórzy naukowcy uważają, że ta różnica sprawia, że życie na innych planetach może być miliardy lat starsze od naszego. Niemniej jednak nowe prace teoretyczne wskazują, że życie istniejące obecnie w rzeczywistości jest przedwczesnym w skali kosmicznej.

„Jeżeli spytamy ‚Kiedy z największym prawdopodobieństwem może powstać życie?’ można naiwnie przyznać, że ‚Teraz,'” mówi główny autor opracowania Avi Loeb z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.  „Jednak okazuje się, że szanse na pojawienie się życia będą dużo większe w odległej przyszłości.”

Powstanie życia takiego jakim je znamy było możliwe w około 30 milionów lat po Wielkim Wybuchu, gdy pierwsze gwiazdy umieściły w przestrzeni kosmicznej pierwiastki takie jak węgiel czy tlen. Życie zniknie za jakieś 10 bilionów lat od teraz, kiedy zgasną ostatnie gwiazdy. Loeb wraz ze współpracownikami opracował stosunkowe prawdopodobieństwo powstania życia między tymi dwoma momentami czasu.

Głównym czynnikiem warunkującym to prawdopodobieństwo okazał się czas życia gwiazd. Im większa masa gwiazdy, tym krótsze jej życie. Gwiazdy o masie większej od trzech mas Słońca zgasną zanim wokół nich będzie mogło wyewoluować życie.

Z drugiej strony najmniejsze gwiazdy ważące mniej niż 10 procent masy Słońca będą świeciły nawet przez 10 bilionów lat – dzięki czemu życie będzie miało dużo czasu, aby wyewoluować na planetach krążących wokół nich. W związku z tym – im więcej czasu upłynie, tym większa szansa na powstanie życia. Według obliczeń przeprowadzonych przez zespół szansa na powstanie życia w odległej przyszłości jest 1000-krotnie wyższa niż teraz.

„Można zatem spytać: dlaczego nie żyjemy w odległej przyszłości w pobliżu mało-masywnej gwiazdy?” mówi Loeb.

„Jedna z odpowiedzi może brzmieć: jesteśmy jednymi z pierwszych. Inna z kolei podkreśla, że otoczenie mało-masywnych gwiazd może być niebezpieczne dla życia.”

Choć mało-masywne czerwone karły żyją bardzo długo, są  one także niebezpiecznymi gwiazdami. W swojej młodości emitują silne rozbłyski i promieniowanie ultrafioletowe zdolne pozbawić atmosfery każdą planetę skalistą znajdującą się w jej eko-strefie.

Aby ocenić, która z tych odpowiedzi jest właściwa – czy nasze przedwczesne powstanie czy niebezpieczeństwo ze strony mało-masywnych gwiazd – Loeb zaleca badanie pobliskich czerwonych karłów i ich planet pod kątem warunków sprzyjających powstaniu życia. Przyszłe misje kosmiczne takie jak TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) czy JWST (James Webb Space Telescope) pozwolą nam odpowiedzieć na te pytania.

Artykuł opisujący badania został zaakceptowany do publikacji w periodyku Journal of Cosmology and Astroparticle Physics i jest dostępny online. Autorami artykułu są Avi Loeb (CfA) oraz Rafael Batista i David Sloan (University of Exford).

Źródło: CfA