Lumina ultravioletă este ceea ce s-ar putea numi un tip controversat de radiații. Pe de o parte, supraexpunerea poate duce la arsuri solare, un risc crescut de cancer de piele și daune la vederea și sistemul imunitar al unei persoane. Pe de altă parte, are și câteva beneficii extraordinare pentru sănătate, care includ promovarea ameliorării stresului și stimularea producției naturale a organismului de vitamina D, seratonină și melanină.
Și conform unui nou studiu realizat de o echipă de la Universitatea Harvard și Centrul pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian (CfA), radiațiile ultraviolete au avut chiar un rol critic în apariția vieții aici pe Pământ. Ca atare, a determina cât de multă radiație UV este produsă de alte tipuri de stele ar putea fi una dintre cheile pentru a găsi dovezi ale vieții oricărei planete care le orbitează.
Studiul, intitulat „Mediul UV de suprafață pe planetele care orbitează M piticii: implicații pentru chimia prebiotică și nevoia de urmărire experimentală”, a apărut recent în Jurnalul Astrofizic. Condusă de Sukrit Ranjan, un cercetător postdoctoral în vizită la CfA, echipa s-a concentrat pe stele de tip M (pitic roșu) pentru a determina dacă această clasă de stele produce suficientă radiație UV pentru a da startul proceselor biologice necesare pentru apariția vieții.
Studii recente au indicat că radiațiile UV pot fi necesare pentru formarea acidului ribonucleic (ARN), care este necesar pentru toate formele de viață așa cum îl cunoaștem. Și având în vedere ritmul în care planetele stâncoase au fost descoperite în jurul stelelor pitice roșii de la sfârșitul anului (examinate includ Proxima b, LHS 1140b și cele șapte planete ale sistemului TRAPPIST-1), cât de multe radiații UV emană pitici roșii ar putea fi centrale pentru determinarea locuinței exoplanetare.
După cum a explicat Dr. Ranjan într-un comunicat de presă CfA:
„Ar fi ca și cum ai avea o grămadă de lemn și te-ai aprinde și ai vrea să aprinzi un foc, dar să nu ai o potrivire. Cercetările noastre arată că cantitatea potrivită de lumină UV ar putea fi una dintre meciurile care prind viață, așa cum știm că se aprinde. ”
De dragul studiului lor, echipa a creat modele de transfer radiativ de stele pitice roșii. Apoi au căutat să stabilească dacă mediul UV de pe planetele prebiotice analoge ale Pământului care le-a orbitat ar fi suficient pentru a stimula fotoprocesele care ar duce la formarea ARN. Din aceasta, ei au calculat că planetele care orbitează stele M-pitice ar avea acces la radiații UV de 100–1000 de ori mai puțin bio decât un Pământ tânăr.
Ca rezultat, chimia care depinde de lumina UV pentru a transforma elementele chimice și condițiile prebiotice în organisme biologice s-ar opri probabil. În mod alternativ, echipa a estimat că, chiar dacă această chimie a putut să se desfășoare sub un nivel diminuat de radiații UV, ar funcționa într-un ritm mult mai lent decât a făcut-o pe Pământ miliarde de ani în urmă.
Așa cum a explicat Robin Wordsworth - profesor asistent la Școala Harvard de Inginerie și Științe Aplicate și coautor la studiu - aceasta nu este neapărat o veste proastă în ceea ce privește problemele legate de locuință. „S-ar putea să fie vorba de a găsi locul dulce”, a spus el. „Trebuie să existe suficientă lumină ultravioletă pentru a declanșa formarea vieții, dar nu atât încât erodează și îndepărtează atmosfera planetei.”
Studii anterioare au arătat că chiar piticii roșii calmi experimentează flăcări dramatice care bombardează periodic planetele lor cu energie UV. În timp ce acest lucru a fost considerat a fi ceva periculos, care ar putea dezbrăca orbitarea planetelor din atmosfera lor și iradia viața, este posibil ca astfel de flăcări să poată compensa nivelurile inferioare de UV produse în mod constant de stea.
Această știre vine și ea pe baza unui studiu care a indicat modul în care planetele exterioare ale sistemului TRAPPIST-1 (inclusiv cele trei situate în zona sa locuibilă) ar putea avea încă multă apă a suprafețelor lor. Tot aici, cheia a fost radiația UV, unde echipa responsabilă pentru studiu a monitorizat planetele TRAPPIST-1 pentru semne de pierdere de hidrogen din atmosfera lor (semn de fotodisociere).
Această cercetare ne mai aduce în minte un studiu recent condus de profesorul Avi Loeb, președintele departamentului de astronomie de la Universitatea Harvard, director al Institutului pentru Teorie și Calcul și, de asemenea, membru al CfA. Intitulat „Probabilitatea relativă a vieții ca funcție a timpului cosmic”, Loeb și echipa sa au concluzionat că stelele pitice roșii sunt cele mai susceptibile să dea naștere vieții din cauza masei lor scăzute și a longevității extreme.
În comparație cu stelele cu masă mai mare care au o durată de viață mai scurtă, este probabil ca stelele pitice roșii să rămână în secvența lor principală până la șase până la douăsprezece trilioane de ani. Prin urmare, stelele pitice roșii ar fi cu siguranță suficient de lungi pentru a acoperi chiar și o rată mult decelerată a evoluției organice. În acest sens, acest ultim studiu ar putea fi considerat chiar o posibilă rezoluție pentru Paradoxul Fermi - Unde sunt toți străinii? Încă evoluează!
Dar după cum a indicat Dimitar Sasselov - profesor de astronomie Phillips la Harvard, directorul inițiativei „Origins of Life” și coautor pe hârtie -, există încă multe întrebări fără răspuns:
„Mai avem încă multă muncă de făcut în laborator și în altă parte pentru a determina modul în care factorii, inclusiv UV, se joacă în problema vieții. De asemenea, trebuie să stabilim dacă viața se poate forma la niveluri UV mult mai mici decât cele pe care le experimentăm aici pe Pământ. "
Ca întotdeauna, oamenii de știință sunt nevoiți să lucreze cu un cadru limitat de referință atunci când vine vorba de evaluarea locuinței altor planete. După cunoștința noastră, viața există doar pe planetă (adică Pământul), ceea ce influențează în mod natural înțelegerea noastră unde și în ce condiții poate prospera viața. Și în ciuda cercetărilor în curs, problema modului în care viața a apărut pe Pământ este încă un mister.
Dacă viața ar trebui să fie găsită pe o planetă orbitând pe o pitică roșie sau în medii extreme pe care am crezut că sunt nelocuibile, ar sugera că viața poate să apară și să evolueze în condiții foarte diferite de cele ale Pământului. În următorii ani, misiunile de generație viitoare precum Telescopul spațial James Webb sunt Telescopul Magellanului uriaș, care trebuie să dezvăluie mai multe despre stelele îndepărtate și sistemele lor de planete.
Raportul acestei cercetări poate include noi idei despre cum poate apărea viața și condițiile în care poate prospera.
