Οι κυνηγοί της εξωγήινης ζωής μπορεί να έχουν μια νέα και ανυποψίαστη θέση να αναζητήσουν.
Μια πρόσφατη εργασία που υποβλήθηκε από τον Αναπληρωτή Καθηγητή Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια Κρίστεν Μενού στην Αστροφυσική Εφημερίδα υποδηλώνει ότι οι παλιρροιακά κλειδωμένοι πλανήτες σε στενές τροχιές σε αστέρια κόκκινου νάνου κατηγορίας Μ μπορούν να φιλοξενήσουν έναν πολύ μοναδικό υδρολογικό κύκλο. Και σε ορισμένες ακραίες περιπτώσεις, αυτός ο κύκλος μπορεί να προκαλέσει μια περίεργη διχοτομία, με τον πάγο να συλλέγεται στο παρακείμενο ημισφαίριο του κόσμου, αφήνοντας μια ξεραμένη ηλιόλουστη πλευρά. Η ζωή που ξεφυτρώνει σε τέτοιες συνθήκες θα ήταν μια πρόκληση, λένε οι ειδικοί, αλλά είναι - δελεαστικά - πιθανό.
Η πιθανότητα ζωής γύρω από κόκκινα αστέρια νάνων έχει πειράξει τους ερευνητές πριν. Οι νάνοι τύπου Μ είναι μόνο 0,075 έως 0,6 φορές μεγαλύτεροι από τον Ήλιο μας και είναι πολύ πιο συνηθισμένοι στο σύμπαν. Η διάρκεια ζωής αυτών των άθλιων αστεριών μπορεί να μετρηθεί στο τρισεκατομμύρια ετών για το χαμηλό τέλος της κλίμακας μάζας. Συγκριτικά, το Σύμπαν υπάρχει μόνο για 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό είναι ένα άλλο πλεονέκτημα στο παιχνίδι που δίνει στη βιολογική ζωή την ευκαιρία να ξεκινήσει. Και ενώ η κατοικήσιμη ζώνη, ή η περιοχή «Goldilocks» όπου το νερό θα έμενε υγρό βρίσκεται πιο κοντά σε ένα αστέρι ξενιστή για έναν πλανήτη σε τροχιά γύρω από έναν κόκκινο νάνο, είναι επίσης πιο εκτεταμένο από αυτό που κατοικούμε στο δικό μας ηλιακό σύστημα.
Αλλά ένα τέτοιο σενάριο δεν είναι χωρίς τα μειονεκτήματά του. Οι κόκκινοι νάνοι είναι ταραχώδη αστέρια, απελευθερώνουν καταιγίδες ακτινοβολίας που θα καθιστούσαν τους κοντινούς πλανήτες αποστειρωμένους για τη ζωή όπως το γνωρίζουμε.
Αλλά το μοντέλο Καθηγητής Menou προτείνει να ζωγραφίζει μια μοναδική και συναρπαστική εικόνα. Ενώ το νερό στην μόνιμη πλευρά της ημέρας ενός χερσαίου μεγέθους κόσμου κλειδωμένο παλιρροιακά σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι M-dwarf εξατμίστηκε γρήγορα, θα μεταφερθεί με ατμοσφαιρική μεταφορά και θα παγώσει και θα συσσωρευτεί στην μόνιμη νύχτα. Αυτός ο πάγος θα μεταναστεύσει αργά πίσω στην καυτή πλευρά της ημέρας και η διαδικασία θα συνεχιζόταν.
Θα μπορούσαν να είναι πιο συνηθισμένοι αυτοί οι τύποι «κλειδωμένων κόσμων» από τους δικούς μας;
Ο τύπος του παλιρροιακού κλειδώματος που αναφέρεται είναι ο ίδιος που έχει συμβεί μεταξύ της Γης και της Σελήνης. Η Σελήνη κρατά ένα πρόσωπο αιώνια στραμμένο προς τη Γη, ολοκληρώνοντας μία επανάσταση κάθε συνοδικής περιόδου 29,5 ημερών. Βλέπουμε επίσης αυτό το ίδιο φαινόμενο στους δορυφόρους για τον Δία και τον Κρόνο, και μια τέτοια συμπεριφορά είναι πιθανότατα συχνή στη σφαίρα των εξωπλανητών σε τροχιά γύρω από τα αστέρια τους.
Η μελέτη χρησιμοποίησε ένα δυναμικό μοντέλο γνωστό ως PlanetSimulator που δημιουργήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Αμβούργου στη Γερμανία. Οι κόσμοι που μοντελοποιήθηκαν από τον συγγραφέα υποδηλώνουν ότι πλανήτες με λιγότερο από το ένα τέταρτο του νερού που υπάρχει στους ωκεανούς της Γης και υπόκεινται σε παρόμοια ηλιακή ακτινοβολία με τη Γη από το αστέρι του ξενιστή της θα παγιδεύσει τελικά το μεγαλύτερο μέρος του νερού τους ως πάγο στη νύχτα του πλανήτη.
Τα αποτελέσματα των δεδομένων Kepler υποδηλώνουν ότι οι πλανήτες σε κοντινές τροχιές γύρω από αστέρια Μ-νάνων μπορεί να είναι σχετικά συχνές. Ο συγγραφέας σημειώνει επίσης ότι μια τέτοια παγίδα σε έναν κόσμο με έλλειψη νερού σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι M-dwarf θα είχε μια βαθιά επίδραση του κλίματος, ανάλογα με την ποσότητα των διαθέσιμων πτητικών. Αυτό περιλαμβάνει την πιθανότητα επιπτώσεων στη διαδικασία της διάβρωσης, του καιρού και του CO2 ποδηλασία που είναι επίσης ζωτικής σημασίας για τη ζωή όπως το γνωρίζουμε στη Γη.
Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχει ακόμη μια πραγματική «σύντομη λίστα» ανακαλυφθέντων εξωπλανητών που να ταιριάζουν στον λογαριασμό. «Οποιοσδήποτε πλανήτης στην κατοικήσιμη ζώνη ενός αστέρα M-dwarf είναι ένας δυνητικός κόσμος παγιδευμένος στο νερό, αν και μάλλον όχι αν γνωρίζουμε ότι ο πλανήτης έχει μια παχιά ατμόσφαιρα». Ο καθηγητής Menou είπε Σύμπαν Σήμερα. "Αλλά καθώς ανακαλύπτονται περισσότεροι τέτοιοι πλανήτες, θα πρέπει να υπάρχουν πολλοί πιθανοί υποψήφιοι."
Όντας ότι τα κόκκινα αστέρια νάνων είναι σχετικά κοινά, θα μπορούσε αυτό το σενάριο παγίδας πάγου να είναι επίσης διαδεδομένο;
«Εν ολίγοις, ναι», είπε ο καθηγητής Menou Διαστημικό περιοδικό. «Εξαρτάται επίσης από τη συχνότητα των πλανητών γύρω από αυτά τα αστέρια (οι ενδείξεις υποδηλώνουν ότι είναι υψηλή) και από τη συνολική ποσότητα νερού στην επιφάνεια του πλανήτη, κάτι που προτείνουν ορισμένα μοντέλα σχηματισμού θα πρέπει πράγματι να είναι μικρά, κάτι που θα έκανε αυτό το σενάριο πιο πιθανό /σχετικό. Θα μπορούσε, κατ 'αρχήν, να είναι ο κανόνας παρά η εξαίρεση, αν και μένει να δούμε ».
Φυσικά, η ζωή υπό τέτοιες συνθήκες θα αντιμετώπιζε τις μοναδικές προκλήσεις. Η πρωινή πλευρά του κόσμου θα υπόκειται στις καταιγίδες του κόκκινου νάνου ξενιστή του ήλιου με τη μορφή συχνών καταιγίδων ακτινοβολίας. Η ψυχρή νυχτερινή πλευρά θα προσφέρει κάποια ανάπαυλα από αυτό, αλλά η εύρεση μιας αξιόπιστης πηγής ενέργειας στην μόνιμα τυλιγμένη νυχτερινή πλευρά, όπως ο κόσμος, θα ήταν δύσκολη, ίσως να βασιστούμε στη χημειοσύνθεση αντί της φωτοσύνθεσης με ηλιακή ενέργεια.
Στη Γη, η ζωή που βρίσκεται κοντά σε «μαύρους καπνιστές» ή ηφαιστειακούς αεραγωγούς βαθιά στον πυθμένα του ωκεανού όπου ο Ήλιος δεν λάμπει ποτέ κάνει ακριβώς αυτό. Θα μπορούσε επίσης να φανταστεί κανείς τη ζωή που βρίσκει μια θέση στις λυκόφως περιοχές ενός τέτοιου κόσμου, τρέφοντας τα στοιχεία που κυκλοφορεί από.
Μερικά από τα πιο κοντινά κόκκινα αστέρια νάνων στο δικό μας ηλιακό σύστημα περιλαμβάνουν το Promixa Centauri, το Barnard's Star και το Luyten's Flare Star. Το αστέρι του Μπάρναρντ ήταν ο στόχος των αναζητήσεων για εξωπλανήτες για πάνω από έναν αιώνα λόγω της υψηλής σωστής κίνησής του, οι οποίες μέχρι στιγμής έχουν εμφανιστεί μηδενικές.
Το πλησιέστερο αστέρι M-dwarf με εξωπλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι στιγμής είναι το Gliese 674, σε απόσταση 14,8 ετών φωτός. Ο τρέχων αριθμός εξωηλιακών κόσμων σύμφωνα με την Εγκυκλοπαίδεια Extrasolar Planet ανέρχεται σε 919.
Αυτό το κυνήγι θα αποτελέσει επίσης πρόκληση για το TESS, το Transiting Exoplanet Survey Satellite και τον διάδοχο του Kepler που πρόκειται να ξεκινήσει το 2017.
Η αναζήτηση και ο εντοπισμός παγιδευμένων κόσμων μπορεί να αποδειχθεί πρόκληση. Τέτοιοι πλανήτες θα έδειχναν μια αντίθεση στο αλμπέδο, ή τη φωτεινότητα από το ένα ημισφαίριο στο άλλο, αλλά πάντα θα βλέπαμε τη νύχτα που καλύπτεται από πάγο στο σκοτάδι. Ακόμα, οι επιστήμονες που κυνηγούν εξωπλανήτες μπόρεσαν να πειράξουν μια εκπληκτική ποσότητα πληροφοριών από τα διαθέσιμα δεδομένα πριν - ίσως σύντομα θα ξέρουμε αν τέτοιες πλανητικές οάσεις υπάρχουν πολύ μέσα στο "χιόνι" που περιστρέφεται γύρω από κόκκινα αστέρια νάνων.
Διαβάστε το έγγραφο για τους κόσμους που έχουν παγιδευτεί στο νερό στον παρακάτω σύνδεσμο.
