Życie na planetach zanika wcześnie?

7

Nowa publikacja naukowa sugeruje, że życie we Wszechświecie może być rzadkie, gdyż bardzo szybko wiele planet staje się zbyt gorących lub zbyt chłodnych.  

Od kilku lat, między innymi za sprawą kosmicznego obserwatorium Kepler, odkrywamy dużą ilość planet pozasłonecznych. Wśród nich znajdują się także małe skaliste obiekty, w tym i takie, które mogą krążyć wewnątrz ekosfery swoich gwiazd. Pojawia się zatem pytanie: jak powszechne może być życie we Wszechświecie, skoro jest już pewne, że planet w ekosferach jest bardzo dużo?

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że przynajmniej proste bakteryjne życie powinno być powszechne we Wszechświecie. Nowa publikacja naukowa, autorstwa Aditya Chopry i Charlesa H. Lineweavera z Australian National University w Canberra, rzuca cień wątpliwości na tę “powszechność”. Naukowcy uważają, że warunki na nowo uformowanych planetach w ciągu pierwszego miliarda lat mogą zmienić się dramatycznie i w konsekwencji klimat stanie się zbyt gorący lub zbyt zimny, by życie mogło się utrzymać.

Chopra i Lineweaver uważają, że szereg czynników definiuje możliwość powstania i utrzymania się życia na nowo uformowanych planetach. Są to czynniki geologiczne, takie jak uderzenia obiektów w planety, cykl (lub raczej jego brak) krzemianowo-węglanowy oraz postulowany przez naukowców wpływ życia na klimat. W przypadku Ziemi mowa tutaj o rozległych matach mikrobiologicznych, które emitowały do atmosfery związki chemiczne takie jak metan czy dwutlenek węgla.

Warto tu spojrzeć na wczesnego Wenus, Ziemię i Marsa. Na tych planetach początkowo panowały zbliżone warunki, jednak w ciągu wspomnianego miliarda lat Wenus stała się zbyt gorąca a Mars zbyt zimny dla utrzymania życia. Jednocześnie obie planety straciły ponad 80% swoich pierwotnych zasobów wody, podczas gdy na Ziemi zostało około 60% wody. Ten czynnik mógł wyraźnie ograniczyć rozprzestrzenianie się życia i w konsekwencji wpływ życia na klimat planety. Chopra i Lineweaver nazywają te wstępne podobne warunki “przejściową abiotyczną ekosferą” i sugerują, że z czasem ta ekosfera zmienia swoje parametry.

Ta praca sugeruje, że mogą występować trzy “mechanizmy” utrzymania się życia we Wszechświecie na skalistych planetach krążących w pobliżu ekosfery swych gwiazd:

  • życie może powszechnie powstawać na większości planet zdatnych dla życia i utrzymywać się na nich przez miliardy lat,
  • życie może powstawać jedynie na garstce planet, ale jeśli już powstanie, to ma duże szanse się utrzymywać przez miliardy lat,
  • wreszcie – co postuluje Chopra i Lineweaver – życie może powstawać na wielu planetach, jednak w ciągu pierwszego miliarda lat znika z większości z nich z uwagi na dramatycznie zmieniające się warunki – zbyt wysoką albo zbyt niską temperaturę.

Praca Chopry i Lineweavera może rzucić nowe światło na nasze poszukiwanie życia w Układzie Słonecznym. Ta praca może sugerować, że jakiekolwiek ślady prostego życia na Marsie mogą być przykryte warstwami osadów już z czasów, gdy na tej planecie zanikło życie.

Ta praca naukowe pozwala także na głębszą analizę możliwości powstania życia wokół innych gwiazd. Od kilku lat naukowcy spierają się o możliwość powstania i utrzymania się życia na planetach krążących wokół czerwonych karłów. Ponieważ te gwiazdy emitują mało energii, ekosfery wokół tych gwiazd są bardzo blisko, w odległości kilku do kilkunastu milionów kilometrów. W konsekwencji takie planety są zawsze zwrócone jedną stroną ku swej gwieździe. Oznacza to, że nocna strona takiej planety przynajmniej początkowo nie jest sprzyjająca do powstania życia i być także może duża część strony dziennej, z uwagi aktywność rozbłyskową tego typu gwiazd. Życie mogłoby zatem powstać jedynie w wąskim pasie pomiędzy dniem a nocą na takich planetach – jednak może to być zdecydowanie za mało, by przetrwać zmiany, jakie następują w ciągu pierwszego miliarda lat po uformowaniu.

Czy życie we Wszechświecie może wcześnie zanikać? Zmiany klimatu na nowo powstałych planetach oraz ewentualny wpływ “młodego” prostego życia są jak na razie słabo znane. Nie ulega jednak wątpliwości, że jest to ważny temat, który wymaga lepszego zrozumienia

Publikacja Chopry i Lineweavera nie brała pod uwagę możliwości powstania życia na dużych księżycach gazowych gigantów (np. odpowiedników lodowej Europy lub jeszcze większych obiektów). Temat życia na księżycach jest obecnie prawie nieznany – nawet od strony teoretycznej.

(ANU)

Przekaż dalej

7 komentarzy

  1. Sprawy mogą nie wyglądać tak tragicznie jak się wydawao jeszcze kilkadziesiąt lat temu. Chmura Oorta rozciąga się prawie na 1 rok świetlny od Słońca. Istnieje kilka teorii sugerujących stosunkową obfitość wędrujących planet i brązowych karłów poza teraźniejszymi możliwościami wykrycia. Ale obiekty takie mogą tworzyć przystanki od uzupełnienia masy pędnej i innych surowców. W tym systemie podróże międzygwiezdne faktycznie rozciągałyby się na całe stulecia i prędkości nie zbliżałyby się do jakichś zauważalnych ułamków prędkości światła. Bardziej przypominałoby to rozrastanie się grzyba niż strzał do celu. Kto wie, może tędy droga 🙂

  2. Tak sobie kombinuję … zakładając, że jakaś cywilizacja przetrwała i jest bardziej rozwinięta niż nasza, możemy przypuszczać, że opracowała pokonanie bariery długości życia, gdyż my sami jesteśmy nie tak daleko od tego. Konsekwencją jest tu między innymi potrzeba zapewne pełnej kontroli urodzeń, ale też i to, że nie ma bariery długości lotu w kosmos. Można wyruszyć na np. 10000 lat. Aby to było możliwe w “pustej” przestrzeni potrzeba dwóch rzeczy: recyklingu i tworzenia materii ze światła (z energii) – gdyż je mogą “zbierać” w “pustym” kosmosie a rozciągnięcie podróży w czasie czyni to opłacalne. Wyobrażam to sobie jako pojazd w całości pokryty “panelami” przypominającymi panele słoneczne – w 100% pochłaniających każdą cząstkę. Bilans utraty i zbierania musi być dodatni (oczywiście surowce można też wydobywać, ale wymaga to po pierwsze zatrzymywania się i rozruchu, a po drugie większość kosmosu to jednak “pustka” pod względem planet czy komet). Hipotetyczny pojazd nie będzie więc światła czy innych cząstek odbijał, nie będzie świecił światłem odbitym. Nie zobaczymy go, chyba tylko jako przyćmienie jakieś gwiazdy. Jeśli istnieją gdzieś wysoko rozwinięte cywilizacje to mogą mieć pełny recykling energii, nie da się więc ich “dostrzec” w sposób “oczny”. Co więcej, mogą nawet stanowić sporą część “ciemnej materii”. Całe działają jak swego rodzaju “czarna dziura”. (To nie tylko sfera Dysona, ale coś więcej również w odniesieniu do podróżujących). A jeśli się dodatkowo nauczyły kontrolować “grawitony” stałyby się dla nas totalnie niewidoczne …. mogły by nawet mieć takie ukryte planety w naszym układzie.

    • a) bariera długości życia może być pokonana – wielopokoleniowe statki załatwiają sprawę, tak działa to na Ziemi : umieramy, ale wiedza jest przekazywana kolejnym pokoleniom. Więc barierę można uznać za pokonaną – to jest tylko kwestia naszej desperacji – jak bardzo nam zależy, by skłonić nas do podróży w jedną stronę.
      b) zbieranie energii wydaje mi się zbyt mało realne, ale… wytwarzanie energii w reakcjach termojądrowych, może być tak wydajnym procesem, że energia nie będzie stanowić żadnego problemu. Jeśli ITER się uda… myślę, że i ten punkt będziemy mieli za sobą.
      c) pojazd czarna dziura? ciało bliskie czarnego? coś co ma masę nie powodującego zakrzywienia czasoprzestrzeni? Nie. To niezgodne z postulatami Einsteina. Fantastyka. I to nie naukowa.

      • Pokonanie bariery długości życia ma kolosalne znacznie psychologiczne nie tylko dla podróży kosmicznych. Mało osób wyruszyłoby w podróż w której umrze po 1/100 przelecianej odległości. Ale w podróż będącą 1/10 życia już tak. Zmienia się wtedy diametralnie postrzeganie zysku z takich lotów, podróż na odległości kosmiczne staje się wykonalna jak lot samolotem. Inne systemy stają się kontynentami.
        Wytwarzaniem energii w ogóle się nie przejmowałam – to oczywiste. Chodzi o to aby system “rakiety” nie tracił energii w takie długiej podróży. Nawet strata 1/1000 na rok miała by skutki tragiczne. Dlatego takie podróże muszą mieć jakiś bilans dodatni – a więc pełny recycling i pozyskiwanie.
        Czarna dziura była oczywiście PRZENOŚNIĄ! Nawet specjalnie w cudzysłowie pisałam! Miałam nadzieję że “kosmonauci” mają trochę wyobraźni.

    • Szanowny ERGO…

      Twierdzenie wygłoszone przez ciebie, że będziemy żyć wiecznie jest mocno przesadzone.

  3. Nie wiem jak wygląda oryginalna praca wspomnianych osób, ale z tego wpisu wynika, że szału nie robi, więc skąd to podejrzenie zrewolucjonizowania podejścia do poszukiwania życia w kosmosie? Przedstawione zostały wszystkie możliwości typu albo-albo.

    • Więcej w tym artykule filozofii niż nauki, biorąc pod uwagę, że… jesteśmy na razie jedyną znaną nam planetą pokrytą życiem. Nie uważacie, że to niezły margines błędu?
      Szanowni naukowcy nie zauważyli, że poniżej kilkunastu metrów pod wodą panuje stała temperatura. A w głębinach nie dociera słońce, więc warunki zależą nie od klimatu na powierzchni a bardziej od tego w głębinie.
      W efekcie na świecie tak ekstremalnie nieprzyjaznym jak na księżycu Jowisza, Europie, może być życie bo izolowane jest lodem i wodą od śmiercionośnej próżni i zabójczego promieniowania.
      Przypominam również, że wielkie wymieranie znane jako ordowickie – masowe wymieranie, które miało miejsce około 438 milionów lat temu – zabiło jak się sądzi promieniowaniem gamma około 85% gatunków. Woda to źródło życia i świetny izolator od nieprzyjaznego świata.
      Kluczem przetrwania jest stabilność gwiazdy i otoczenia. Co jak co, ale nasze Słoneczko pasuje do tego jak ulał. Nawet rejon galaktyki mamy spokojny. Klucz życia.