Gyvybė kitose planetose į mūsiškę nebūtų panaši nė iš tolo (4)
Praėjusį mėnesį JAV vykusiame Amerikos astronomų bendrijos 223 suvažiavime paskelbtos kelios svarbios naujienos: „Kepler“ kosminė observatorija mokslininkams padėjo atrasti egzoplanetą, kurios masė yra panaši į Žemės, o „Hubble“ teleskopu pirmą kartą įdėmiai pažvelgta į orus kaimyninės žvaigždės sistemoje esančioje „superžemėje“ - planetoje, kuri didesnė už mūsiškę, bet mažesnė už Neptūną. Astronomai išsiaiškino, kad planetoje GJ 1214b, kaip ir pas mus, debesuota.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Šie panašumai į Žemę yra stulbinami. Tačiau, nepaisant jų, minėtų planetų žvaigždžių sistemos nė iš tolo nepanašios į mūsiškę. Planetos jose sukasi ne aplink didelius, karštus, geltonus šviesulius, o apie mažutes, vėsias, raudonas žvaigždutes, vadinamas raudonosiomis nykštukėmis. Panašiai kaip prie Kriptono planetos, iš kurios kilęs Supermenas. Ir nors iš Žemės plika akimi šios žvaigždės nėra matomos, raudonosios žvaigždutės yra dažniausiai Paukščių take pasitaikančios žvaigždės. O per pastaruosius metus daugybė mokslinių tyrimų parodė, jog raudonosios nykštukės taip pat yra vienas iš tinkamiausių taikinių ieškant egzoplanetų, kuriose bent teoriškai gali egzistuoti gyvybė. Dabar manoma, kad tikimybė, jog gyvenamoje zonoje prie raudonosios nykštukės sukasi planeta, yra didesnė, nei rasti tokią planetą prie žvaigždės, panašios į Saulę. Mokslininkai taip pat mano, jog tokios planetos (ir, tikėtina, gyvybė jose) elgiasi taip, kad mums, žemiečiams, visa tai atrodytų be galo keista, rašo „The Verge“.
„Pirmoji planeta, kurioje galėsime atrasti gyvybės ženklų, veikiausiai suksis apie raudonąją nykštukę“, - sakė Harvardo universiteto (JAV) astronomijos doktorantė Courtney Dressing.
C. Dressing ir jos vadovas Davidas Charbonneau nuo praėjusio vasario analizuodami „Kepler“ teleskopo duomenis padarė gausybę atradimų. Naudojant tai, ką C. Dressing vadina „konservatyviais“ gyvenamosios zonos aplink žvaigždę vertinimais, mokslininkai tikina, jog tikimybė yra 15 procentų – tai reiškia, kad aplink kas šeštą iš dažniausiai mūsų galaktikoje sutinkamų žvaigždžių egzistuoja potencialiai gyvenama planeta. Tai – nemenkas rezultatas. Ir tik gerų naujienų pradžia.
„Pamaniau, kad šis konkretus skaičius yra mažokas“, - sakė Pensilvanijos valstijos astronomas Ravi Kopparapu. Jis neseniai publikavo mokslinį darbą, kuriuo ragina daugiau nei du kartus išplėsti gyvenamosios zonos, kurią savo skaičiavimams naudojo C. Dressing ir D. Charbonneau, ribas. „Vos nuo kėdės nenuvirtau. Kad ir kiek kartų perskaičiuočiau gaudavau tą patį skaičių“, - sakė astronomas. Jo skaičiavimų, pirmąkart publikavimui pateiktų praėjusių metų kovą, duomenimis, maždaug aplink pusę raudonųjų nykštukių jų gyvenamoje zonoje turi suktis planetos. Ir tai nebuvo vienintelis mokslininkas, pateikęs tokius rezultatus: 2012 metais panašius duomenis publikavo ir Havajų universiteto mokslininkas Ericas Gaidosas.
Tačiau vėlesni tyrimai, kuriuos atliko Kalifornijos technologijų instituto (JAV) mokslininkai Timas Mortonas ir Jonathanas Swiftas (jų darbas kovą publikuotas iškart po R. Kopparapu tyrimo publikavimo) tikina, kad aplink raudonąsias nykštukes gyvenamoje zonoje gali suktis dar daugiau planetų. Norėdami patikslinti šį skaičių, jie iš naujo vertino pirminius C. Dressing ir D. Charbonneau duomenis, kurie pasirodė esą itin vertingi savo „pilnumu“.
Pasak Oklahomos universiteto (JAV) astronomijos profesoriaus Johno Cowano, duomenų pilnumo vertinimas yra „tarsi juodoji magija“. Iš pradžių mokslininkams reikia gerai išsinagrinėti duomenis – šiuo atveju tai yra gyvenamoje zonoje aplink mažos energijos žvaigždes esančios planetos. Tuomet, įvertinus tai, kokie yra žinomi taikytų planetų paieškos metodų privalumai bei trūkumai, apskaičiuoti planetų, kurios nebuvo surastos, kiekį. Panašiai pagal valstybės gyventojų surašymo metu gautus skaičius galima būtų prognozuoti nelegalių dirbančių imigrantų toje valstybėje kiekį.
Aiškėja, kad nedidelės planetos su ilgomis orbitomis, kurias sėkmingai medžiojo „Kepler“ teleskopas, yra tokios, kurioms ieškoti teleskopas yra bene mažiausiai pritaikytas. Taigi, T. Mortonas ir J. Swiftas pakoregavo C. Dressing darbe panaudotus skaičius ir nustatė, kad gyvenamojoje zonoje planetų turi apie 30 proc. tokių žvaigždžių. Papildomai pritaikius R. Kopparapu išplėstą gyvenamąją zoną „pradėta labai smarkiai artėti prie šimto procentų, kuomet kiekviena raudonoji nykštukė turi ją lydinčią uolingą planetą gyvenamoje zonoje“, - sakė J. Cowanas.
Tyrinėjant gyvybės egzistavimo šiose planetose galimybes mokslininkai prognozuoja įvairiausias keistenybes. Pavyzdžiui, dėl ne tokios intensyvios šviesos, sklindančios nuo žvaigždės, gali būti, kad jose tokia fotosintezė, kaip Žemėje, nėra įmanoma. Dėl to tokių planetų augalai siekiant sugerti kaip galima daugiau šviesos (ir energijos) yra ne žali, o juodi.
Dar keisčiau yra tai, jog tikėtina, kad šios planetos, besisukdamos aplink savo žvaigždes, nesisuka apie savo ašį. Raudonosios nykštukės yra vėsesnės ir mažesnės už Saulę, gyvenamos planetos apie jas sukasi gerokai arčiau nei apie Saulę, o dėl to šviesulys sukelia stipresnes potvynių ir atoslūgių bangas. Žemėje potvynių bangos keliais metrais pakeičia vandenyno lygį. O aplink raudonąsias nykštukes besisukančiose planetose šios jėgos gali būti tokios stiprios, kad jos galų gale gali visiškai sustabdyti planetų sukimąsi apie savo ašį. Todėl vienoje tokių planetų pusėje būtų nesibaigianti diena, o kitoje – amžina naktis.
Tai, kad potvynio bangos užfiksuoja šių planetų sukimąsi apie savo ašį, atrodytų, nėra palanku gyvybei. Tačiau liepą J. Cowanas su kolegomis iš Čikagos universiteto įrodė, kad tokiose planetose potencialo gyvybei yra kur kas daugiau nei manyta iki tol. Skaičiavimai buvo atlikti taikant tolimoms planetoms sudėtingus klimato modelius. Šie modeliai suteikia galimybę iš naujo detaliau pažvelgti, kaip debesys paveiktų planetas, kurios sukasi apie raudonąsias nykštukes, bet ne apie savo ašį. „Jeigu būtų įmanoma išsvajoti idealų scenarijų, pagal kurį šiose fiksuotose planetose galėtų susidaryti palankus klimatas, tai toks jis ir gavosi“, - sakė astronomas.
J. Cowanas su kolegomis išsiaiškino, kad šių fiksuotų planetų dieninėje pusėje paviršių dengtų šviesą atspindintys debesys, kurie aplugotų planetą nuo didelės dalies žvaigždės kaitros. O naktinėje pusėje debesų visai nebūtų. „Naktinė pusė yra tarsi radiatoriaus ventiliatorius“, - sakė J. Cowanas. Vėjai kaitrą nuo saulėtos pusės gali pernešti į naktinę pusę, kur didelė šilumos dalis yra išmetama į giedrą dangų. O tokios sąlygos gyvenamąją zoną apie raudonąsias nykštukes dar labiau padidina.
Tačiau kol kas anksti užtikrintai teigti, kad apie kiekvieną raudonąją nykštukę sukasi po gyvenamą planetą.
Visų pirma, negalima nekreipti dėmesio į radiacijos pavojų. Nors šios žvaigždės yra santykinai vėsios, jos gali ganėtinai aktyviai skleisti ultravioletinio ir rentgeno spektro spindulius. Ir jeigu šių planetų atmosferos yra bombarduojamos tokiais spinduliais, „gyvybei veikiausiai būtų sunku“, - sakė R. Kopparapu. Neatmestina tikimybė, jog „Kepler“ surinkti duomenys apie žvaigždžių dydį ir šviesumą gali būti klaidingi. Pasak J. Cowano, astronomija – tai mokslas apie dydžių skirtumus: ryški žvaigždė gali būti 10 tūkstančių kartų šviesesnė už blyškią. Bet vertinant gyvybės atsiradimo galimybes, vos 10-20 proc. ryškumo skirtumas gali reikšti skirtumą tarp gyvybės ir mirties.
Kaip bebūtų, kol kas gyvybės paieškoms nėra taikinio, geresnio už raudonąsias nykštukes. Ir kito svarbaus žingsnio nežemiškos gyvybės paieškose reikia laukti 2017 metais, kuomet NASA ir Masačūsetsto technologijų institutas į kosmosą iškels palydovą TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Ši dvejus metus truksianti misija ieškos planetų, besisukančių prie mums artimiausių žvaigždžių, taip pat – prie raudonųjų nykštukių. Kai kurias egzoplanetas, kurias aptiks TESS, detaliau įvertins NASA Jameso Webbo kosminis teleskopas - „tobuliausia ateinančio dešimtmečio observatorija“, kuri į dangų bus iškelta 2018 metais. „Būtų fantastiška pabandyti surasti į Žemę panašią planetą prie į Saulę panašios žvaigždės bei paieškoti joje gyvybės ženklų. Bet manau, kad ši užduotis yra daug sudėtingesnė nei ieškoti gyvybės aplink raudonąsias nykštukes. Todėl pirmiau reikėtų pasitreniruoti“, - reziumavo C. Dressing.
„Pirmoji planeta, kurioje galėsime atrasti gyvybės ženklų, veikiausiai suksis apie raudonąją nykštukę“, - sakė Harvardo universiteto (JAV) astronomijos doktorantė Courtney Dressing.
C. Dressing ir jos vadovas Davidas Charbonneau nuo praėjusio vasario analizuodami „Kepler“ teleskopo duomenis padarė gausybę atradimų. Naudojant tai, ką C. Dressing vadina „konservatyviais“ gyvenamosios zonos aplink žvaigždę vertinimais, mokslininkai tikina, jog tikimybė yra 15 procentų – tai reiškia, kad aplink kas šeštą iš dažniausiai mūsų galaktikoje sutinkamų žvaigždžių egzistuoja potencialiai gyvenama planeta. Tai – nemenkas rezultatas. Ir tik gerų naujienų pradžia.
„Pamaniau, kad šis konkretus skaičius yra mažokas“, - sakė Pensilvanijos valstijos astronomas Ravi Kopparapu. Jis neseniai publikavo mokslinį darbą, kuriuo ragina daugiau nei du kartus išplėsti gyvenamosios zonos, kurią savo skaičiavimams naudojo C. Dressing ir D. Charbonneau, ribas. „Vos nuo kėdės nenuvirtau. Kad ir kiek kartų perskaičiuočiau gaudavau tą patį skaičių“, - sakė astronomas. Jo skaičiavimų, pirmąkart publikavimui pateiktų praėjusių metų kovą, duomenimis, maždaug aplink pusę raudonųjų nykštukių jų gyvenamoje zonoje turi suktis planetos. Ir tai nebuvo vienintelis mokslininkas, pateikęs tokius rezultatus: 2012 metais panašius duomenis publikavo ir Havajų universiteto mokslininkas Ericas Gaidosas.
Tačiau vėlesni tyrimai, kuriuos atliko Kalifornijos technologijų instituto (JAV) mokslininkai Timas Mortonas ir Jonathanas Swiftas (jų darbas kovą publikuotas iškart po R. Kopparapu tyrimo publikavimo) tikina, kad aplink raudonąsias nykštukes gyvenamoje zonoje gali suktis dar daugiau planetų. Norėdami patikslinti šį skaičių, jie iš naujo vertino pirminius C. Dressing ir D. Charbonneau duomenis, kurie pasirodė esą itin vertingi savo „pilnumu“.
Pasak Oklahomos universiteto (JAV) astronomijos profesoriaus Johno Cowano, duomenų pilnumo vertinimas yra „tarsi juodoji magija“. Iš pradžių mokslininkams reikia gerai išsinagrinėti duomenis – šiuo atveju tai yra gyvenamoje zonoje aplink mažos energijos žvaigždes esančios planetos. Tuomet, įvertinus tai, kokie yra žinomi taikytų planetų paieškos metodų privalumai bei trūkumai, apskaičiuoti planetų, kurios nebuvo surastos, kiekį. Panašiai pagal valstybės gyventojų surašymo metu gautus skaičius galima būtų prognozuoti nelegalių dirbančių imigrantų toje valstybėje kiekį.
Aiškėja, kad nedidelės planetos su ilgomis orbitomis, kurias sėkmingai medžiojo „Kepler“ teleskopas, yra tokios, kurioms ieškoti teleskopas yra bene mažiausiai pritaikytas. Taigi, T. Mortonas ir J. Swiftas pakoregavo C. Dressing darbe panaudotus skaičius ir nustatė, kad gyvenamojoje zonoje planetų turi apie 30 proc. tokių žvaigždžių. Papildomai pritaikius R. Kopparapu išplėstą gyvenamąją zoną „pradėta labai smarkiai artėti prie šimto procentų, kuomet kiekviena raudonoji nykštukė turi ją lydinčią uolingą planetą gyvenamoje zonoje“, - sakė J. Cowanas.
Tyrinėjant gyvybės egzistavimo šiose planetose galimybes mokslininkai prognozuoja įvairiausias keistenybes. Pavyzdžiui, dėl ne tokios intensyvios šviesos, sklindančios nuo žvaigždės, gali būti, kad jose tokia fotosintezė, kaip Žemėje, nėra įmanoma. Dėl to tokių planetų augalai siekiant sugerti kaip galima daugiau šviesos (ir energijos) yra ne žali, o juodi.
Dar keisčiau yra tai, jog tikėtina, kad šios planetos, besisukdamos aplink savo žvaigždes, nesisuka apie savo ašį. Raudonosios nykštukės yra vėsesnės ir mažesnės už Saulę, gyvenamos planetos apie jas sukasi gerokai arčiau nei apie Saulę, o dėl to šviesulys sukelia stipresnes potvynių ir atoslūgių bangas. Žemėje potvynių bangos keliais metrais pakeičia vandenyno lygį. O aplink raudonąsias nykštukes besisukančiose planetose šios jėgos gali būti tokios stiprios, kad jos galų gale gali visiškai sustabdyti planetų sukimąsi apie savo ašį. Todėl vienoje tokių planetų pusėje būtų nesibaigianti diena, o kitoje – amžina naktis.
Tai, kad potvynio bangos užfiksuoja šių planetų sukimąsi apie savo ašį, atrodytų, nėra palanku gyvybei. Tačiau liepą J. Cowanas su kolegomis iš Čikagos universiteto įrodė, kad tokiose planetose potencialo gyvybei yra kur kas daugiau nei manyta iki tol. Skaičiavimai buvo atlikti taikant tolimoms planetoms sudėtingus klimato modelius. Šie modeliai suteikia galimybę iš naujo detaliau pažvelgti, kaip debesys paveiktų planetas, kurios sukasi apie raudonąsias nykštukes, bet ne apie savo ašį. „Jeigu būtų įmanoma išsvajoti idealų scenarijų, pagal kurį šiose fiksuotose planetose galėtų susidaryti palankus klimatas, tai toks jis ir gavosi“, - sakė astronomas.
J. Cowanas su kolegomis išsiaiškino, kad šių fiksuotų planetų dieninėje pusėje paviršių dengtų šviesą atspindintys debesys, kurie aplugotų planetą nuo didelės dalies žvaigždės kaitros. O naktinėje pusėje debesų visai nebūtų. „Naktinė pusė yra tarsi radiatoriaus ventiliatorius“, - sakė J. Cowanas. Vėjai kaitrą nuo saulėtos pusės gali pernešti į naktinę pusę, kur didelė šilumos dalis yra išmetama į giedrą dangų. O tokios sąlygos gyvenamąją zoną apie raudonąsias nykštukes dar labiau padidina.
Tačiau kol kas anksti užtikrintai teigti, kad apie kiekvieną raudonąją nykštukę sukasi po gyvenamą planetą.
Visų pirma, negalima nekreipti dėmesio į radiacijos pavojų. Nors šios žvaigždės yra santykinai vėsios, jos gali ganėtinai aktyviai skleisti ultravioletinio ir rentgeno spektro spindulius. Ir jeigu šių planetų atmosferos yra bombarduojamos tokiais spinduliais, „gyvybei veikiausiai būtų sunku“, - sakė R. Kopparapu. Neatmestina tikimybė, jog „Kepler“ surinkti duomenys apie žvaigždžių dydį ir šviesumą gali būti klaidingi. Pasak J. Cowano, astronomija – tai mokslas apie dydžių skirtumus: ryški žvaigždė gali būti 10 tūkstančių kartų šviesesnė už blyškią. Bet vertinant gyvybės atsiradimo galimybes, vos 10-20 proc. ryškumo skirtumas gali reikšti skirtumą tarp gyvybės ir mirties.
Kaip bebūtų, kol kas gyvybės paieškoms nėra taikinio, geresnio už raudonąsias nykštukes. Ir kito svarbaus žingsnio nežemiškos gyvybės paieškose reikia laukti 2017 metais, kuomet NASA ir Masačūsetsto technologijų institutas į kosmosą iškels palydovą TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Ši dvejus metus truksianti misija ieškos planetų, besisukančių prie mums artimiausių žvaigždžių, taip pat – prie raudonųjų nykštukių. Kai kurias egzoplanetas, kurias aptiks TESS, detaliau įvertins NASA Jameso Webbo kosminis teleskopas - „tobuliausia ateinančio dešimtmečio observatorija“, kuri į dangų bus iškelta 2018 metais. „Būtų fantastiška pabandyti surasti į Žemę panašią planetą prie į Saulę panašios žvaigždės bei paieškoti joje gyvybės ženklų. Bet manau, kad ši užduotis yra daug sudėtingesnė nei ieškoti gyvybės aplink raudonąsias nykštukes. Todėl pirmiau reikėtų pasitreniruoti“, - reziumavo C. Dressing.
(13)
(1)
(1)