Care este rețeta unei planete vii? Astronomii nu sunt siguri - încă nu am găsit altceva decât Pământul.
Avem însă câteva convingeri educate: viața are nevoie probabil de apă, carbon și suficientă lumină și căldură pentru a alimenta o lume fără a o arde într-o formă crocantă. Gravitatea nu ar trebui să fie prea mare și nici o atmosferă nu ar strica. Dar un nou studiu propune un alt ingredient esențial: impactul major al asteroizilor și cometei, în cantități corecte.
Când un obiect mare lovește o planetă, se întâmplă două lucruri: materialul de la obiect este adăugat la masa planetei, iar o parte din atmosfera din jurul zonei de impact este dat afară în spațiu, a declarat Mark Wyatt, un astronom al Universității din Cambridge și plumb. autorul noii lucrări. În cazul unor impacturi uriașe, precum cea care a format luna Pământului, o anumită atmosferă este pornită și în partea îndepărtată a planetei, ceea ce înseamnă că se pierde ceva mai mult. Dar asta nu înseamnă că o lume de acasă wannabe ar trebui să scape complet impactul. Dacă o planetă urmează să dezvolte condițiile gândite necesare vieții, cel mai bine este să aparțineți unei categorii medii de planete care absorb o mulțime de impacturi majore - dar nu atât de multe încât își pierd atmosfera.
Asta pentru că planetele au nevoie, cu siguranță, de „volatile” în atmosfera lor pentru a răsări viață, a spus Wyatt pentru Live Science. Volatilele sunt substanțe chimice, precum apa și dioxidul de carbon, care pot fierbe la temperaturi scăzute. Toată viața pe care o cunoaștem se bazează pe apă și carbon pentru a se menține la un nivel chimic de bază, iar oamenii de știință cred că proprietățile acestor substanțe chimice le fac necesare pentru ca viața să apară oriunde în univers.
Dar nu toate planetele pornesc cu concentrațiile necesare de volatile. La începutul vieții unei stele, este mult mai luminos. Și acea strălucire suplimentară este suficient de fierbinte pentru a coace tot praful liber din regiune, care va deveni zona locuibilă a stelei - zona nu prea fierbinte, nu prea rece - mai târziu. Acele temperaturi timpurii calde, probabil, îndepărtează apa și alte volatile din praful care va deveni în cele din urmă planete locuibile. Așadar, după ce se formează planetele și steaua se răcește, aceste orbe stâncoase trebuie să-și achiziționeze volatilele din altă parte din sistemul solar. Cu alte cuvinte, trebuie să trântească într-o grămadă de obiecte mari rătăcite.
Cercetătorii au descoperit că cei mai buni candidați pentru livrarea de volatile, fără a dezbrăca atmosfera planetei și sterilizarea acesteia, sunt obiecte de dimensiuni medii. Efectele de la 1 km de 20 de metri (20 de metri) până la 3.300 de metri (1 kilometru) de asteroizi și comete sunt foarte eficiente la furnizarea de volatile și vor tinde să adauge mai mult în atmosferă decât scad, au descoperit autorii. Asteroizii mai mari, cu o distanță cuprinsă între 2 și 20 km, vor tinde să atragă mai multă atmosferă decât adaugă.
Au descoperit autorii un impact uriaș, precum cel care a format luna Pământului, nu vă încurcați cu povestea asta, așa cum v-ați putea aștepta. Astfel de evenimente sunt destul de rare și, în timp ce pot schimba compoziția unei atmosfere, nu o vor elimina complet.
Una dintre lecțiile importante din această lucrare este aceea că micile stele „din clasa M” - cea mai obișnuită categorie de stele, prea slabe pentru a vedea cu ochiul liber, multe dintre ele pitici roșii - sunt probabil candidați răi pentru viață, au scris autorii. Acest lucru este semnificativ, deoarece o mulțime de exoplanete potențial locuibile s-au transformat în jurul acelui fel de stele.
"Pentru stelele M, luminozitatea lor scăzută înseamnă că zona locuibilă este mult mai aproape de stea decât de o stea ca soarele", a spus Wyatt.
Pentru a obține suficientă lumină, o planetă asemănătoare Pământului care înconjoară o stea din clasa M ar putea să fie la fel de aproape de steaua lui Mercur decât de soarele nostru.
Și se înrăutățește. Chiar lângă o stea mică, cu masă scăzută, asteroizii și cometele zboară în jurul unor viteze mult mai mari și se prăbușesc mai dramatic în planete.
"Impacturile cu viteză mai mare sunt mult mai eficiente la dezbrăcarea unei atmosfere", a spus Wyatt.
Aceasta este o veste proastă pentru viața din lumile M. Și nu este singurul factor care face puțin probabil viața din lumea M.
"Există o serie de motive pentru care planetele locuibile care orbitează piticii M ar putea să nu aibă o atmosferă, inclusiv dezbrăcarea de vânturile stelare și planetele fiind mult mai aproape de steaua gazdă", a spus Sarah Rugheimer, expertă în atmosfere exoplanetare la Universitatea din Oxford, care nu a fost implicat în această cercetare.
Deci există vreo speranță de viață în lumile M?
"Cred că, în cele din urmă, vom răspunde observativ la această întrebare cu curând după lansarea acesteia: Planetele locuibile care orbitează piticii M au atmosfere?" Spuse Rugheimer. "Știm că planetele ușor mai calde și mai mari care orbitează piticii M au atmosfere groase. Dar această întrebare rămâne în continuare pentru planetele locuibile: Pot să păstreze o atmosferă destul de subțire, ceva ca Pământul mai degrabă decât Venus?"
Autorii au subliniat în lucrare că multe dintre concluziile lor se bazează pe incertitudini: Unde se formează viața? Cât de mult seamănă cu celelalte sisteme cu stele de acolo?
Edwin Bergin, expert în formarea planetei și a apei de la Universitatea din Michigan, care nu a fost implicat în această cercetare, a fost de acord cu autorii că există ceea ce el a numit „complicații semnificative” în calculele din această lucrare.
"Dar tendințele generale pe care le prezintă sunt destul de interesante și ar putea fi importante", a spus el.
El a arătat spre propria sa lucrare, care a sugerat că Pământul a pornit cu o atmosferă mai groasă, bogată în azot, dar a pierdut o mare parte din ea la impact. Autorii acestei noi lucrări au sugerat în modelul lor că impacturile din comete și asteroizi ar fi putut să modeleze atmosfera Pământului, Marte și Venus.
Pe drum, au spus cercetătorii, mai sunt multe de învățat despre modul în care această lucrare poate explica propriul nostru sistem solar, în special rolul impacturilor gigantice aici. Această lucrare nu a fost încă publicată într-un jurnal revizuit de la egal la egal și este disponibilă pe serverul de preimprimare arXiv.
