Układy podwójne sprzyjające powstaniu życia. W którym z nich jest Tatooine?

Już 44 lata minęły odkąd w Gwiezdnych Wojnach pojawiła się Tatooine, planeta z dwoma słońcami. Teraz naukowcy donoszą o odkryciu pięciu układów wielokrotnych, które przynajmniej w teorii mogą sprzyjać powstawaniu życia.

Mowa tutaj o układach skatalogowanych jako Kepler-34, -35, -38, -64 oraz -413. Kepler-64 składa się z aż czterech gwiazd, krążących wokół siebie, a pozostałe cztery układy to układy podwójne.

Naukowcy z Uniwersytetu Nowojorskiego oraz Waszyngtońskiego dzięki symulacjom matematycznym wykazali, że wszystkie te układy wielokrotne oddalone od Ziemi o 2754-5933 lata świetlne w kierunku gwiazdozbiorów Lutni oraz Łabędzia mogą posiadać stałą ekosferę wokół siebie, czyli region, w którym na powierzchni hipotetycznej planety może występować woda w stanie ciekłym. Co więcej, w każdym z tych układów zidentyfikowano przynajmniej jedną planetę o rozmiarach Neptuna lub większą.

Tak naprawdę celem badania było sprawdzenie, czy w układach podwójnych, w których znamy gazowe olbrzymy, mogą istnieć inne planety potencjalnie przyjazne dla życia. W ramach swojej misji naukowej Kosmiczny Teleskop Kepler, który poszukiwał planet pozasłonecznych w latach 2009-2018, odkrył 12 planet krążących wokół ciasnych układów podwójnych. Nie powinno to zasadniczo być nic zaskakującego – z jednej strony Kepler w trakcie swojej misji odkrył aż 2662 planety, a z drugiej aż 50-75 proc. gwiazd powstaje właśnie w układach podwójnych lub wielokrotnych.

Czy gazowe olbrzymy uniemożliwiają istnienie planet przyjaznych życiu?

Tutaj jednak należy zauważyć, że wszystkie planety odkryte na orbitach wokół układów podwójnych to gazowe olbrzymy. Możliwe jednak, że w otoczeniu takich układów znajdują się także planety skaliste, być może posiadające własne księżyce. Problem jednak w tym, że grawitacja układu podwójnego to zupełnie coś innego niż grawitacja pojedynczej gwiazdy. Badacze podejrzewają, że planety mogą poruszać się wokół nich po orbitach wysoce eliptycznych, przez co naprzemiennie zbliżają się do gwiazd i od nich oddalają.

W pięciu na dziewięć analizowanych układów wielokrotnych astronomowie byli w stanie odkryć stałe ekosfery o szerokości 0,4-1,5 AU oddalone o 0,6-2 AU od wspólnego środka masy układu podwójnego. W układach Kepler-453 oraz -1661 ekosfery są zbyt wąskie i znane gazowe olbrzymy w tych układach szybko zdestabilizowałyby jakiekolwiek planety skaliste. Szans na mniejsze planety skaliste w ekosferze w układzie Kepler-16 i -1647 także raczej nie ma.

Warto jednak pamiętać o tym co tak naprawdę definiuje nam planeta. Badacze podkreślają, że mowa o planetach skalistych z wodą w stanie ciekłym. Czy jeżeli takich planet nie ma, to nie ma szansy na życie? Wystarczy rozejrzeć się po Układzie Słonecznym. W ekosferze Słońca znajduje się Wenus, Ziemia i Mars, ale podejrzewamy, że życie może istnieć także pod powierzchnią Europy, Enceladusa, Ganimedesa czy też w jeziorach Tytana. Analogicznie zatem – czysto teoretycznie – życie mogłoby równie dobrze rozwinąć się na księżycach znanych gazowych olbrzymów krążących wokół układów podwójnych. Nigdy nie wiadomo.

Spośród zbadanych układów gwiazd, badacze pokusili się o wybranie tego, w którym potencjalnie przyjazna dla życia planeta miałaby najlepiej. W tym konkursie na Miss Układów Podwójnych wygrywa Kepler-38, układ oddalony od nas o 3970 lat świetlnych, w którym znamy jedną planetę o rozmiarach Neptuna.

Zdjęcie główne: kadr z jednego z filmów z serii Star Wars.

Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Kulturalny cham. Od 2015 r. codziennie pisze i mówi o kosmosie na Pulsie Kosmosu. Od 2020 r. pisze o kosmosie także na najlepszym polskim portalu technologicznym Spider's Web.