Gyvybės zona be jokios gyvybės  ()

Gyvybinė zona – regionas aplink žvaigždę, kuriame esančių planetų paviršiuje galėtų būti skysto vandens – yra nelabai aiškiai apibrėžtas, bet visgi naudingas indikatorius, dažnai naudojamas kalbant apie egzoplanetas.

Bet jos ribas apibrėžti labai sudėtinga, nes planetos yra kompleksiški dariniai, kurių paviršiaus temperatūrai neužtenka apskaičiuoti energijos balanso lygties. Štai pavyzdžiui, planetos prie raudonųjų nykštukių – mažesnių už Saulę, bet gerokai dažnesnių Galaktikoje žvaigždžių – kad būtų tinkamos temperatūros, turi skrieti labai arti žvaigždės.

Tada planeta tampa potvyniškai prirakinta: viena jos pusė nuolatos žiūri į žvaigždę. Tokiu atveju viena planetos pusė gali labai įkaisti, o kita – atšalti, taigi nors formaliai vidutinė temperatūra gali būti puiki, realybėje planeta gyvenimui nebūtų tinkama. Nebent planetos atmosfera veiktų kaip oro kondicionierius.

Atmosfera, įkaitusi dieninėje pusėje, kyla į viršų ir plinta nakties link, ten atvėsta ir arti paviršiaus juda į dienos pusę, taip sudarydama oro apykaitos ciklą. Jei toks ciklas veikia efektyviai, visoje planetoje temperatūros gali tapti tinkamos skystam vandeniui.

Visgi ciklo efektyvumui reikia tinkamų sąlygų: svarbu, kad planetos atmosferoje nesusidarytų didelių stovinčių bangų arba cirkuliacijos viena kryptimi. Tokie reiškiniai gali susidaryti, jei planeta aplink žvaigždę sukasi sparčiai (mažiau nei dešimties dienų periodu), o planetos paviršius yra per daug lygus, kad reikšmingai pristabdytų oro masių judėjimą. Tokių efektų įvertinimas leis geriau suprasti, kuriose egzoplanetose naudinga ieškoti į žemiškąją panašios gyvybės.

Tyrimo rezultatai arXiv.

Gyvybinės zonos išorinėje dalyje esančių planetų paviršiaus vidutinė temperatūra turėtų nežymiai viršyti ledo tirpimo temperatūrą, t. y. nulį laipsnių Celsijaus. Tačiau temperatūra planetoje neišlieka visą laiką vienoda. Net ir Žemėje, kuri yra gyvybinės zonos viduryje, yra buvę ilgų ledynmečių, o silpniau šildomoje planetoje jie būtų dar pavojingesni.

Dabar pirmą kartą apskaičiavus tikėtiną atšalimų-atšilimų ciklą planetose, nustatyta, kad gyvybinės zonos išoriniame pakraštyje gyvybei atsirasti ir vystytis būtų sudėtinga. Ilgi ledynmečiai, kuriuos keistų tik trumpi atšilimai, neleistų vystytis antžeminei gyvybei, taip pat sunku būtų atsirasti ir sudėtingoms povandeninės gyvybės formoms.

Apskritai gyvybei atsirasti gal ir pavyktų, nes planetose be gyvybės turėtų būti santykinai daugiau anglies dvideginio, kuris sumažintų ledynmečių įtaką, bet vėliau, kai gyvybė pradėtų tą anglies dvideginį naudoti, problema tik paaštrėtų.

Tyrimo rezultatai arXiv.

Aut. teisės: Konstanta.lt
Konstanta.lt

(20)
(2)
(18)

Komentarai ()