Kosmiczni sąsiedzi – czy oni tam są?

Szanse na znalezienie życia w najbliższym sąsiedztwie Układu Słonecznego drastycznie spadły. Planety okrążające gwiazdę Tau Ceti są prawdopodobnie niezamieszkałe.

We Wszechświecie jest mnóstwo układów gwiezdnych mogących podtrzymać życie. Gwiazda Tau Ceti, oddalona od Ziemi o 11,9 lat świetlnych, jest centralnym punktem obiegu 5 egzoplanet, z których 2 znajdują się w tzw. ekosferze. Najnowsze badania rzucają nowe światło na istnienie wody na owych planetach – Tau Ceti e i Tau Ceti f. Jeżeli zostaną one potwierdzone, to ze stanowczością będzie można stwierdzić, że w najbliższym kosmicznym sąsiedztwie nie mamy sąsiadów.

Tajemnice ekosfery

Ekosfera to strefa wokół gwiazdy, o kształcie zbliżonym do sfery, w której obrębie na znajdujących się planetach mogą występować warunki fizyczne i chemiczne umożliwiające powstanie, utrzymanie i rozwój organizmów żywych. Najistotniejszym z nich jest możliwość występowania wody w stanie ciekłym. Prawdopodobnie to ta substancja byłaby niezbędna organizmom żywym, niezależnie od rejonu Wszechświata.

Termin ekosfery został prowadzony w 1956 r. przez Hubertusa Strugholda, który pierwotnie określił ją jako obszar między orbitami Wenusa i Marsa, czyli dokładnie to miejsce, w którym znajduje się Ziemia. Będąc precyzyjnym należy zauważyć, że astronomowie ekosferę określają jako obszar, w którym temperatury powinny być zawarte między -70 a +80 st. C, woda w stanie ciekłym i niezwiązany tlen. W toku kolejnych modyfikacji pojęcia, naukowcy dodali do definicji ekosfery konieczność zaistnienia naturalnej osłony atmosferycznej, chroniącej przed promieniowaniem kosmicznym. Ten warunek nie jest traktowany jako kluczowy, gdyż nie obowiązuje, gdy organizmy żywe skrywają się pod powierzchnią planety lub ewolucyjnie dostosowanych do ochrony przez niebezpiecznym promieniowaniem.

Astronomowie znają wiele planet pozasłonecznych, które krążą w ekosferach. Niemniej jednak, nie tylko na nich mogło rozwinąć się życie. Wielu uczonych przekonuje, że obce, całkowicie różne od ziemskich, formy życia mogą ukrywać się na planetach, które potencjalnie nie sprzyjają ich ewolucji. Istnienie ciekłej wody na planecie może być zapewnione nie tylko przez odpowiednią bliskość od gwiazdy macierzystej, ale i aktywność geologiczną danego obiektu. W Układzie Słonecznym istnieje lodowy księżyc Jowisza – Europa – na którym prawdopodobnie pod lodową skorupą prawdopodobnie istnieje płynny ocean. Odcięty od niekorzystnego promieniowania kosmicznego, może być schronieniem dla organizmów żywych. Pytanie: ile takich „europ” istnieje we Wszechświecie?

Niezwykłe Tau Ceti

Tau Ceti jest jedną z najbliższych nam gwiazd. Jej wiek szacuje się na ok. 5,8 mld lat, jest więc znacznie starsza od Słońca, a mimo to ma dysk pyłowy, w którym krąży 10 razy więcej ciał niż w naszym lokalnym pasie Kuipera. W 2012 r. ogłoszono, że zaburzenia prędkości radialnej gwiazdy wskazują na istnienie 5 egzoplanet. Początkowo sugerowano, że 2 z nich znajdują się w ekosferze, ale najnowsze obserwacje taką tezę zdają się wykluczać.

Planeta e znajduje się w ekosferze, tylko przy zaakceptowaniu pewnych założeń. Planeta f wstępnie wygląda o wiele bardziej obiecująco, ale najnowsze modele ewolucji gwiazdy Tau Ceti wskazują, że przemieściła się ona do ekosfery stosunkowo niedawno.

– Michael Pagano z Arizona State University

Tau Ceti f znajduje się w ekosferze przez mniej niż miliard lat. Nawet jeżeli na planecie panują warunki pozwalające na rozwinięcie się życia, naukowcy raczej nie dostrzegą żadnych znaków stabilnej atmosfery. Szacuje się, że potrzeba ok. 2 mld lat, by dało się wykryć jakiekolwiek „biosygnatury” z kosmosu. Podobnie było w przypadku Ziemi. Jeżeli obserwował/obserwuje nas jakaś inna cywilizacja, to przez pierwsze 2 mld lat nasza planeta musiała być dla niej wyjątkowo nieciekawa.

Pozostałe trzy egzoplanety omawianego układu planetarnego (b, c i d) znajdują się zbyt blisko gwiazdy macierzystej, by jakiekolwiek znane nam formy życia mogły na nich przeżyć. Na powierzchni tych planet jest po prostu za gorąco. Warto zaznaczyć, że wszystkie obce światy Tau Ceti są większe od Ziemi. Planety e i f są 4,3 i 6,6 razy masywniejsze od naszego domu. Masy pozostałych egzoplanet są ok. 2-4 razy większe od Ziemi.

Najnowsze badania opublikowane w „The Astrophysical Journal” wskazały, że Tau Ceti ma znacznie więcej magnezu w porównaniu do krzemu niż Słońce. W związku z tym, światy okrążające tę gwiazdę wyglądają znacznie inaczej niż Ziemia, i nie chodzi tu tylko o ich rozmiar. Na powierzchni planet dominują prawdopodobnie oliwiny, czyli minerały zaliczane do krzemianów, które mają zwykle zieloną barwę.

Tau Ceti był popularnym miejscem podróży dla wielu twórców science fiction i wszystkich tych, którzy wyobrażali sobie, że gdzieś we Wszechświecie istnieje życie. Ale pomimo, że nasze badania wskazują, że egzoplanety krążące wokół Tau Ceti są prawdopodobnie biologicznie puste, nie powinniśmy zaprzestawać poszukiwań. Wokół jest tak wiele egzotycznych planet, że przynajmniej jedna w całym Wszechświecie powinna podtrzymywać życie.

– Michael Pagano z Arizona State University

Teraz wszystkie siły powinniśmy skupić na obserwacjach Alpha Centauri Bb, egzoplanety podobnej do Ziemi, która jest oddalona od nas o zaledwie 4,3 lata świetlne.