Życie mogło powstać nawet na najbliższych nam egzoplanetach

Młoda Ziemia i czerwone Słońce. Źródło: J. O’Malley-James, Carl Sagan Institute, Cornell University, Jeff Tyson

Podekscytowanie egzoplanetami wzrosło niesamowicie gdy odkryto pierwsze planety podobne do Ziemi w ekosferach najbliższych nam gwiazd, jednak szybko szanse na odkrycie na nich życia spadły gdy okazało się, że planety te otrzymują ogromne dawki promieniowania od swoich gwiazd macierzystych.

Proxima b, znajdująca się zaledwie 4,24 roku świetlnego od Ziemi otrzymuje 250 razy więcej promieniowania rentgenowskiego niż Ziemia, a do jej powierzchni mogą docierać śmiertelne dawki promieniowania ultrafioletowego. Jak życie mogłoby przetrwać takie bombardowanie? Astronomowie z Uniwersytetu Cornell wskazują, że życie już raz przetrwało w takich warunkach, i na dodatek mają na potwierdzenie swojej tezy dowody: ciebie.

Lisa Kaltenegger oraz Jack O’Malley-James dowodzą tego w swoim najnowszym artykule opublikowanym w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Kaltenegger jest profesorem astronomii i dyrektorką Instytutu Carla Sagana, w którym O’Malley-James jest badaczem.

Całe życie na Ziemi wyewoluowało z organizmów, które żyły w warunkach jeszcze większego promieniowania ultrafioletowego niż to na Proxima b oraz innych bliskich nam egzoplanetach. Ziemia sprzed 4 miliardów lat było chaotycznym, napromieniowanym, gorącym bałaganem. A mimo to, życie w jakiś sposób powstało i rozprzestrzeniło się po całej planecie.

To samo może dziać się w tej chwili na niektórych z najbliższych nam egzoplanet – twierdzą Kaltenegger oraz O’Malley-James. Badacze stworzyli modele środowiska ultrafioletowego panującego przy powierzchni czterech egzoplanet najbliższych Ziemi: Proxima b, TRAPPIST-1e, Ross-128b oraz LHS-1140b.

Owe planety krążą wokół małych czerwonych karłów, które w przeciwieństwie do naszego Słońca doświadczają silnych rozbłysków, kąpiąc swoje planety w wysokoenergetycznym promieniowaniu ultrafioletowym. Choć na razie nie wiadomo dokładnie jakie warunki panują na powierzchni planet krążących wokół takich rozbłyskujących gwiazd, wiadomo, że takie rozbłyski są biologicznie szkodliwe i mogą powodować erozję atmosfer planetarnych. Wysokie poziomy promieniowania powodują mutację kwasów nukleinowych lub całkowicie je niszczą.

O’Malley-James oraz Kaltenegger stworzyli modele różnych atmosfer, od tych przypominających obecną atmosferę Ziemi, po zerodowane atmosfery – te z bardzo rzadkimi atmosferami, które nie blokują promieniowania ultrafioletowego i nie posiadają warstwy ozonowej. Modele wskazują, że im rzadsza atmosfera i im cieńsza warstwa ozonu, tym więcej wysokoenergetycznego promieniowania dociera do powierzchni planety. Badacze porównali te modele z historią Ziemi, od 4 miliardów lat temu po dzień dzisiejszy.

Choć modelowane planety otrzymują wyższe dawki promieniowania ultrafioletowego niż emitowane przez nasze własne Słońce obecnie, to jednak jest to znacznie mniej niż Ziemia otrzymywała 3,9 miliarda lat temu.

“Zważając na to, że na wczesnej Ziemi istniało życie”, piszą naukowcy, “wykazujemy, że promieniowanie ultrafioletowe nie powinno być czynnikiem ograniczającym możliwość istnienia życia na planetach krążących wokół gwiazd typu M. Nasze najbliższe egzoplanety pozostają zatem intrygującymi celami poszukiwań życia poza Układem Słonecznym”.

Źródło: Cornell University