Skąpana w blasku podwójnego Słońca Tatooine, macierzysta planeta Luke’a Skywalkera to wyschnięty i pustynny glob. W rzeczywistości, dzięki obserwatoriom takim jak kosmiczny teleskop Keplera, wiemy że układy podwójne faktycznie mogą mieć własne planety, choć jak dotąd wszystkie planety tego typu okazały się duże i gazowe. Naukowcy zatem zastanawiają się: czy jeżeli istnieją planety o rozmiarach Ziemi, krążące wokół układu podwójnego, to na ich powierzchni mogą występować warunki sprzyjające powstaniu życia?
Okazuje się, że taka planeta może być całkiem przyjazna jeżeli znajdzie się w odpowiedniej odległości od swoich dwóch gwiazd, i nawet niekoniecznie musi to być planeta pustynna. W określonym zakresie odległości od układu podwójnego planeta pokryta wodą może pozostawać przyjazna dla życia i utrzymywać swoją wodę przez całkiem długi czas – wskazują wyniki najnowszych badań opublikowane w periodyku Nature Communications.
„Oznacza to, że układy podwójne tego typu stanowią doskonałe kandydatki na dom dla planet sprzyjających powstaniu życia, nawet pomimo dużych zmian ilości promieniowania otrzymywanego przez hipotetyczne planety krążące wokół takich układów”, mówi Max Popp, badacz z Uniwersytetu Princeton w New Jersey oraz z Instytutu Maxa Plancka w Hamburgu.
Popp wraz z Siegfriedem Egglem, badaczem z JPL w Pasadenie stworzył model planety w układzie Kepler 35. W rzeczywistości para Kepler 35A i B posiadają planetę Kepler 35b, gazowego olbrzyma ośmiokrotnie większego od Ziemi, krążącego wokół układu z okresem 131,5 dnia ziemskiego. Na potrzeby badań badacze pominęli wpływ grawitacyjny planety i dodali do układu hipotetyczną pokrytą wodą planetę o rozmiarach Ziemi. Następnie zbadali jak mógłby zachowywać się klimat na powierzchni takiej planety gdyby okrążała ona swoje gwiazdy z okresem od 341 do 380 dni.
„Motywacją dla naszych badań był fakt, że poszukiwanie potencjalnie sprzyjających życiu planet wymaga dużo wysiłku, więc warto wcześniej wiedzieć gdzie ich szukać”, mówi Eggl. „Pokazaliśmy, że warto także zwracać uwagę na układy podwójne”.
Poszukiwacze planet pozasłonecznych często używają określenia „ekosfery” – zakresu odległości wokół gwiazdy, gdzie na planecie skalistej mogłaby znajdować się woda w stanie ciekłym. W tym przypadku z uwagi na dwie gwiazdy krążące wokół siebie, ekosfera zależy od odległości od środka masy obu gwiazd. Aby jednak było jeszcze trudniej, trzeba dodać, że planeta krążąca wokół dwóch gwiazd nie poruszałaby się po orbicie kołowej, zamiast tego jej orbita wahałaby się wskutek interakcji z obiema gwiazdami.
Popp i Eggl ustalili, że na zewnętrznych krańcach ekosfery w układzie podwójnym Kepler-35, hipotetyczna planeta skalista pokryta wodą charakteryzowałaby się dużą zmiennością temperatury powierzchni. Ponieważ taka zimna planeta miałaby stosunkowo mało pary wodnej w atmosferze, jej globalna temperatura powierzchni wahałaby się o 2 stopnie Celsujsza w ciągu roku.
„To tak jak na Ziemi, gdzie w suchych klimatach, na obszarach pustynnych, doświadczamy potężnych różnic temperatury między dniem a nocą”, dodaje Eggle. „Ilość wody w powietrzu robi różnicę”.
Jednak bliżej gwiazd, w pobliżu wewnętrznej granicy ekosfery, globalna średnia temperatura powierzchni na tej samej planecie jest niemal stała. Dzieje się tak ponieważ więcej pary wodnej może znajdować się w atmosferze takiej hipotetycznej planety.
Źródło: NASA