Wulkaniczny wodór zwiększa liczbę planet przyjaznych dla życia

Poszukiwanie planet sprzyjających powstaniu życia może stać się łatwiejsze: astronomowie z Uniwersytetu Cornell donoszą, że wodór pochodzący ze źródeł wulkanicznych na powierzchniach planet może zwiększać szanse na istnienie życia we Wszechświecie.

Planety zlokalizowane w dużych odległościach od swoich gwiazd zamarzają. Na zamarzniętych planetach jakiekolwiek potencjalne życie musiałoby skrywać się pod warstwami lodu, co sprawiałoby, że dostrzeżenie go za pomocą teleskopu byłoby niesłychanie trudne –  mówi główny autor artykułu Ranses Ramirez, badacz w Instytucie Carla Sagana. Jednak jeżeli na powierzchni jest wystarczająco ciepło – dzięki wodorowi uwalnianemu przez wulkany i ogrzewanie atmosferyczne – na powierzchni także może istnieć życie generującym tym samym mnóstwo prostych do wykrycia sygnatur.

Kombinacja efektu cieplarnianego spowodowanego przez wodór, wodę i dwutlenek węgla na planetach rozsianych po całym wszechświecie pozwala odległym gwiazdom rozszerzyć ekosfery o 30 do 60 procent w porównaniu z obecną definicją. Tam gdzie oczekiwaliśmy tylko lodowych globów możemy natrafić na przyjemne i ciepłe planety, o ile tylko są na nich wulkany – mówi Lisa Kaltenegger, profesor astronomii w Cornell i dyrektorka Instytutu Carla Sagana.

Wyniki badań zostały opublikowane dzisiaj w periodyku Astrophysical Journal Letters w artykule pt. A Volcanic Hydrogen Habitable Zone.

Sama idea ogrzewania planet za pomocą wodoru nie jest nowa, jednak planety podobne do Ziemi nie potrafią utrzymać przy sobie wodoru przez dłużej niż kilka milionów lat. Wulkany istotnie wpływają na tę kwestię. Dzięki wodorowi pochodzenia wulkanicznego otrzymujemy efekt ogrzewania planety utrzymywany tak długo jak długo mamy do czynienia z wystarczająco intensywną aktywnością wulkaniczną – mówi Ramirez, która wskazuje na możliwość istnienia wykrywalnego życia na powierzchni takich planet.

Jako bardzo lekki gaz, wodór nadyma atmosfery planetarne, przez co pomaga naukowcom w odkrywaniu sygnałów pochodzących od życia. Dodanie wodoru do atmosfery egzoplanety jest dobrym pomysłem jeżeli jesteś astronomem próbującym zaobserwować potencjalne życie przez teleskop. Wzmacnia on sygnał, przez co łatwiej można badać skład chemiczny atmosfery niż w przypadku planet bez wodoru, dodaje Ramirez.

W naszym Układzie Słonecznym ekosfera rozciąga się na odległość 1,67 odległości Słońce-Ziemia (AU, jednostka astronomiczna), czyli tuż za orbitę Marsa. Gdybyśmy mieli do czynienia z wodorem dostarczanym w procesach wulkanicznych, ekosfera w Układzie Słonecznym mogłaby się rozciągać na 2,4 AU – czyli mniej więcej do granic Pasa Planetoid. Dzięki tym badaniom wiele planet dotychczas uważanych przez astronomów za zbyt zimne może w rzeczywistości posiadać życie na swojej powierzchni.

Dzięki tym badaniom poszerzyliśmy zakres ekosfery o niemal połowę, dodając więcej planet do listy potencjalnych celów dla poszukiwaczy życia.

Atmosferyczne biosygnatury, takie jak metan w połączeniu z ozonem – wskazujące życie – będziemy mogli rejestrować już za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), którego start zaplanowano na 2018 rok oraz za pomocą Europejskiego Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (E-ELT), który uruchomiony zostanie w 2024 roku.

W ubiegłym tygodniu NASA ogłosiła odkrycie siedmiu planet podobnych do Ziemi, krążących wokół gwiazdy Trappist-1. Odkrycie wielu planet w ekosferze gwiazd macierzystych to wspaniałe odkrycie, bowiem oznacza ono, że gwiazdy mogą mieć znacznie więcej planet przyjaznych dla życia niż nam się wydawało – dodaje Kaltenegger. Odkrywanie większej liczby planet skalistych w ekosferze – na gwiazdę – zwiększa nasze szanse odkrycia na nich życia.

Dzięki najnowszy badaniom Ramirez i Kaltenegger prawdopodobnie dodała wiele planet wcześniej uważanych za za zimne do listy planet sprzyjających powstaniu życia, o ile na ich powierzchni wulkany emitują dużo wodoru. Taka ekosfera uwzględniająca wodór pochodzenia wulkanicznego w przypadku układu Trappist-1 może zawierać cztery, a nie trzy planety, na których powierzchni potencjalnie może istnieć życie. Aczkolwiek niepewność orbity  planety ‚h’ w tym układzie sprawia, że musimy poczekać z oceną tego konkretnego globu – mówi Kaltenegger.

Źródło: Cornell University

Komentarze

comments