Białe karły mogą gościć planety zdolne do podtrzymania życia
Nowe badanie wskazuje, że planety zdolne do podtrzymania życia mogą okrążać pozostałości po gwiazdach, znane jako białe karły. Wcześniej astronomowie byli przekonani, że nie jest to możliwe.
Białe karły to stygnące pozostałości po gwiazdach o niskiej masie (takich jak nasze Słońce), które wyczerpały swoje źródło paliwa jądrowego. Przez lata naukowcy uważali, że gwałtowny spadek temperatury, którego doświadczają orbitujące wokół nich planety, sprawia, że ich atmosfery są zbyt niestabilne, by mogło na nich istnieć życie. Jednak, w miarę jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zaczyna dokumentować białe karły z egzoplanetami krążącymi wokół, pogląd ten zaczyna się zmieniać.
Naukowcy z Florida Institute of Technology, pod kierownictwem Caldona Whyte’a, opracowali model pozwalający ocenić, czy dwa procesy – fotosynteza i abiogeneza (proces, w wyniku którego życie powstaje z materii nieożywionej, takiej jak proste związki organiczne) napędzane promieniowaniem ultrafioletowym (UV), otrzymałyby wystarczającą ilość energii aby zaistnieć w ekosferze (strefa wokół gwiazdy, w której obrębie na wszystkich znajdujących się planetach mogą panować warunki fizyczne i chemiczne umożliwiające powstanie, utrzymanie i rozwój organizmów żywych, z których za najistotniejszy uważane jest istnienie ciekłej wody) białego karła.
Model wykazał, że białe karły mogą napędzać oba procesy jednocześnie. Odkrycie tego potencjalnego podobieństwa do Ziemi może zmienić wpłynąć na metody poszukiwania życia we Wszechświecie. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters.
Naukowcy wcześniej ustalili granice stref nadających się do zamieszkania, które są obszarami wokół gwiazdy, gdzie orbitująca planeta może uzyskać wystarczającą ilość energii, aby potencjalnie utrzymać ciekłą wodę na swojej powierzchni – podstawowy warunek dla występowania życia.
Fotosynteza istnieje na Ziemi, a naukowcy uznali abiogenezę napędzaną promieniowaniem UV – założenie, że promieniowanie ultrafioletowe może pomóc w wytworzeniu życia z materii nieożywionej – jako prawdopodobną teorię pochodzenia życia na naszej planecie i możliwe, że również na innych.
Nasza planeta krąży wokół Słońca w odległości, która pozwala wodzie pozostać w stanie ciekłym. Gdyby Ziemia znajdowała się zbyt daleko, woda zamarzłaby, gdyby zbyt blisko, wyparowałaby. Ekosfery poszerzają się, gdy gwiazdy emitują więcej energii i zwężają się, gdy to źródło maleje. Tam właśnie znajdują się planety zdolne do podtrzymania życia.
Jak podkreślają astronomowie, białe karły są wyjątkowe, ponieważ ich temperatura nie jest stała. Gwiazdy w późnym stadium rozwoju nie mają już źródła paliwa, przez co produkcja energii nie jest stała, a strefy nadające się do zamieszkania mogą się stale zawężać.
Naukowcy chcieli sprawdzić, czy energia pozostałości po gwieżdzie może wspierać fotosyntezę lub abiogenezę opartą na promieniowaniu UV przez około 7 miliardów lat, co badacze oszacowali jako maksymalny czas życia planety podobnej do Ziemi w tej strefie. W tym celu opracowali model symulujący glob podobny do naszego, krążący wokół białego karła. Analizowali, ile energii, w miarę rozwoju strefy nadającej się do zamieszkania, otrzymała od stygnącej gwiazdy w miarę upływu czasu.
Astronomowie odkryli, że w ciągu okresu trwającego 7 miliardów lat, planeta może otrzymać wystarczającą ilość energii, aby wesprzeć oba procesy – co jest rzadkością w przypadku planet podobnych do Ziemi.
„Nie jest to powszechne w przypadku większości gwiazd. Obiekt taki jak Słońce może oczywiście zapewnić wystarczającą ilość energii, ale brązowe czy czerwone karły mniejsze niż nasza gwiazda mogą nie być w stanie” – podsumowuje Caldon Whyte.
Emil Gołoś
