Οι κυνηγοί της εξωγήινης ζωής μπορεί να έχουν μια νέα και ανυποψίαστη θέση να αναζητήσουν.
ΠΡΟΣ ΤΟ πρόσφατο χαρτί που υποβλήθηκε από τον Αναπληρωτή Καθηγητή Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια Kristen Menou στο Astrophysical Journal προτείνει ότι οι παλιρροϊκά κλειδωμένοι πλανήτες σε κοντινές τροχιές προς αστέρια κόκκινου νάνους κατηγορίας M μπορεί να φιλοξενούν έναν πολύ μοναδικό υδρολογικό κύκλο. Και σε ορισμένες ακραίες περιπτώσεις, αυτός ο κύκλος μπορεί να προκαλέσει μια περίεργη διχοτόμηση, με τον πάγο να μαζεύεται στο μακρινό ημισφαίριο του κόσμου, αφήνοντας μια στεγνή πλευρά προς τον ήλιο. Το να φυτρώνει η ζωή σε τέτοιες συνθήκες θα ήταν μια πρόκληση, λένε οι ειδικοί, αλλά είναι — δελεαστικά — κατανοητό.
Η δυνατότητα του ζωή γύρω από τους κόκκινους νάνους αστέρια έχει δελεάσει ερευνητές στο παρελθόν. Οι νάνοι τύπου Μ έχουν μόνο 0,075 έως 0,6 φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο μας και είναι πολύ πιο συνηθισμένοι στο σύμπαν. Η διάρκεια ζωής αυτών των μίζερων αστεριών μπορεί να μετρηθεί στοτρισεκατομμύριαετών για το χαμηλό άκρο της κλίμακας μάζας. Για σύγκριση, το Σύμπαν υπάρχει μόνο εδώ και 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό είναι ένα άλλο πλεονέκτημα στο παιχνίδι της παροχής μιας ευκαιρίας στη βιολογική ζωή να ξεκινήσει. Και ενώ το κατοικήσιμη ζώνη , ή η περιοχή 'Goldilocks' όπου το νερό θα παρέμενε υγρό είναι πιο κοντά σε ένα αστέρι-ξενιστή για έναν πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο, είναι επίσης πιο εκτεταμένη από αυτό που κατοικούμε στο δικό μας ηλιακό σύστημα.
Gliese 581- ένα παράδειγμα μιας πιθανής κατοικήσιμης ζώνης γύρω από ένα αστέρι κόκκινο νάνο σε αντίθεση με το δικό μας ηλιακό σύστημα. (Πίστωση: ESO/Henrykus με άδεια Wikimedia Creative Commons Αναφορά Αναφοράς 3.0 Μη μεταφερόμενη).
Αλλά ένα τέτοιο σενάριο δεν είναι χωρίς μειονεκτήματα. Οι κόκκινοι νάνοι είναι ταραχώδη αστέρια, που εξαπολύουν καταιγίδες ακτινοβολίας που θα καθιστούσαν στείρους οποιονδήποτε κοντινό πλανήτη για τη ζωή όπως την ξέρουμε.
Αλλά το μοντέλο που προτείνει ο καθηγητής Menou ζωγραφίζει μια μοναδική και συναρπαστική εικόνα. Ενώ το νερό στη μόνιμη πλευρά της ημέρας ενός κόσμου σε μέγεθος γήινου, που είναι παλιρροιακά κλειδωμένο σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι M-νάνο, θα εξατμιζόταν γρήγορα, θα μεταφερόταν με ατμοσφαιρική μεταφορά και θα παγώσει και θα συσσωρευτεί στη μόνιμη πλευρά της νύχτας. Αυτός ο πάγος θα μεταναστεύσει μόνο αργά πίσω στην καυτή πλευρά της ημέρας και η διαδικασία θα συνεχιζόταν.
Θα μπορούσαν αυτοί οι τύποι «κλειδωμένων στο νερό κόσμων» να είναι πιο συνηθισμένοι από τον δικό μας;
Ο τύπος παλιρροϊκού κλειδώματος που αναφέρεται είναι ο ίδιος με αυτόν που έχει συμβεί μεταξύ της Γης και της Σελήνης της. Η Σελήνη κρατά ένα πρόσωπο αιώνια στραμμένο προς τη Γη, ολοκληρώνοντας μια περιστροφή κάθε 29,5 ημέρες συνοδική περίοδο. Βλέπουμε επίσης αυτό το ίδιο φαινόμενο στους δορυφόρους για τον Δία και τον Κρόνο, και μια τέτοια συμπεριφορά είναι πιθανότατα κοινή στο βασίλειο των εξωπλανητών που περιφέρονται στενά γύρω από τα αστέρια που τους φιλοξενούν.
Η μελέτη χρησιμοποίησε ένα δυναμικό μοντέλο γνωστό ως PlanetSimulator που δημιουργήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Αμβούργου στη Γερμανία. Οι κόσμοι που μοντελοποίησε ο συγγραφέας προτείνουν ότι πλανήτες με λιγότερο από το ένα τέταρτο του νερού στους ωκεανούς της Γης και υπόκεινται σε παρόμοια ηλιοφάνεια με τη Γη από το άστρο υποδοχής της θα παγίδευαν τελικά το μεγαλύτερο μέρος του νερού τους ως πάγο στη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη.
Τα αποτελέσματα των δεδομένων Kepler υποδηλώνουν ότι οι πλανήτες σε κοντινές τροχιές γύρω από αστέρια M-νάνου μπορεί να είναι σχετικά συνηθισμένοι. Ο συγγραφέας σημειώνει επίσης ότι μια τέτοια παγίδα πάγου σε έναν κόσμο με έλλειψη νερού που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι M-νάνος θα είχε μια βαθιά επίδραση στο κλίμα, ανάλογα με την ποσότητα των διαθέσιμων πτητικών. Αυτό περιλαμβάνει την πιθανότητα επιπτώσεων στη διαδικασία της διάβρωσης, των καιρικών συνθηκών και του CO2ποδηλασία που είναι επίσης ζωτικής σημασίας για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε στη Γη.
Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχει ακόμη μια αληθινή «σύντομη λίστα» εξωπλανητών που ανακαλύφθηκαν που μπορεί να ταιριάζουν στο λογαριασμό. «Οποιοσδήποτε πλανήτης στην κατοικήσιμη ζώνη ενός αστέρα M-νάνου είναι ένας πιθανός κόσμος παγιδευμένος στο νερό, αν και πιθανότατα όχι αν γνωρίζουμε ότι ο πλανήτης διαθέτει πυκνή ατμόσφαιρα». είπε ο καθηγητής ΜένουΣύμπαν Σήμερα. «Όμως, καθώς ανακαλύπτονται περισσότεροι τέτοιοι πλανήτες, θα πρέπει να υπάρχουν πολύ περισσότεροι πιθανοί υποψήφιοι».
Δύσκολες στιγμές σε σκληρά κλίματα - η σύλληψη ενός καλλιτέχνη για την ημερήσια πλευρά ενός κόσμου που περιφέρεται γύρω από ένα αστέρι κόκκινο νάνο. ( Πίστωση : NASA/JPL-Caltech).
Επειδή οι κόκκινοι νάνοι είναι σχετικά συνηθισμένοι, θα μπορούσε αυτό το σενάριο παγίδας να είναι επίσης ευρέως διαδεδομένο;
«Εν ολίγοις, ναι», είπε ο καθηγητής ΜένουΣύμπαν σήμερα. «Εξαρτάται επίσης από τη συχνότητα των πλανητών γύρω από τέτοια αστέρια (οι ενδείξεις υποδηλώνουν ότι είναι υψηλή) και από τη συνολική ποσότητα νερού στην επιφάνεια του πλανήτη, η οποία ορισμένα μοντέλα σχηματισμού προτείνουν ότι θα πρέπει όντως να είναι μικρή, γεγονός που θα έκανε αυτό το σενάριο πιο πιθανό /σχετικό. Θα μπορούσε, καταρχήν, να είναι ο κανόνας και όχι η εξαίρεση, αν και μένει να το δούμε».
Φυσικά, η ζωή κάτω από τέτοιες συνθήκες θα αντιμετώπιζε τις μοναδικές προκλήσεις. Η ημερήσια πλευρά του κόσμου θα υπόκειται στις καταιγιστικές ιδιοτροπίες του κόκκινου νάνου ξενιστή του ήλιου με τη μορφή συχνών καταιγίδων ακτινοβολίας. Η κρύα νυχτερινή πλευρά θα πρόσφερε κάποια ανάπαυλα από αυτό, αλλά η εύρεση μιας αξιόπιστης πηγής ενέργειας στη μόνιμα καλυμμένη νυχτερινή πλευρά αυτού του κόσμου θα ήταν δύσκολη, ίσως βασιζόμενη σε χημειοσύνθεση αντί για φωτοσύνθεση με ηλιακή ενέργεια.
Στη Γη, η ζωή που βρίσκεται κοντά σε «μαύρους καπνιστές» ή ηφαιστειακές οπές βαθιά στον πυθμένα του ωκεανού, όπου ο Ήλιος δεν λάμπει ποτέ, κάνουν ακριβώς αυτό. Θα μπορούσε επίσης να φανταστεί κανείς τη ζωή που βρίσκει μια θέση στις περιοχές του λυκόφωτος ενός τέτοιου κόσμου, τρέφεται με τα υπολείμματα που κυκλοφορούν.
Κάποια από τα πλησιέστερο Οι κόκκινοι νάνοι αστέρια στο δικό μας ηλιακό σύστημα περιλαμβάνουν το Promixa Centauri, το Star Barnard και το Flare Star του Luyten. Το αστέρι του Barnard έχει γίνει στόχος αναζητήσεων για εξωπλανήτες για πάνω από έναν αιώνα λόγω της υψηλής σωστής κίνησής του, οι οποίες μέχρι στιγμής δεν έχουν αποδειχθεί τίποτα.
Το πλησιέστερο αστέρι M-νάνος με εξωπλανήτες που ανακαλύφθηκε μέχρι στιγμής είναι το Gliese 674, σε απόσταση 14,8 ετών φωτός. Ο τρέχων απολογισμός των εξωηλιακών κόσμων σύμφωνα με το Εγκυκλοπαίδεια Extrasolar Planet ανέρχεται στο 919.
Αυτό το κυνήγι θα αποτελέσει επίσης μια πρόκληση για το TESS, το Διερχόμενος δορυφόρος έρευνας εξωπλανητών και ο διάδοχος του Kepler που αναμένεται να κυκλοφορήσει το 2017.
Η αναζήτηση και η αναγνώριση κόσμων παγιδευμένων στον πάγο μπορεί να αποδειχθεί πρόκληση. Τέτοιοι πλανήτες θα παρουσίαζαν μια αντίθεση στο albedo, ή φωτεινότητα από το ένα ημισφαίριο στο άλλο, αλλά θα βλέπαμε πάντα τη νυχτερινή πλευρά που καλύπτεται από πάγο στο σκοτάδι. Ωστόσο, οι επιστήμονες που κυνηγούν εξωπλανήτες μπόρεσαν να αποσπάσουν μια καταπληκτική ποσότητα πληροφοριών από τα διαθέσιμα δεδομένα πριν - ίσως σύντομα θα μάθουμε αν τέτοιες πλανητικές οάσεις υπάρχουν πολύ μέσα στη «γραμμή του χιονιού» που περιφέρεται γύρω από τους κόκκινους νάνους αστέρια.
Διαβάστε το άρθρο σχετικά με τους παγιδευμένους κόσμους στο νερό στο παρακάτω Σύνδεσμος .
