Kosmos jest wypełniony czerwonymi karłami. Czy krążą wśród nich egzoplanety, na których może utrzymać się życie? Kilka dni temu wiadomość o odkryciu egzoplanety Gliese 581g pobudziła wyobraźnię wielu ludzi. W tym artykule dokonujemy podsumowania obecnego stanu wiedzy o tej planecie pozasłonecznej oraz o całym układzie Gliese 581 oraz innych czerwonych karłach.
Gliese 581 (skrót – Gl 581) to mały czerwony karzeł – gwiazda znacznie mniejsza i znacznie słabsza od naszego Słońca. Gwiazdy tego typu są bardzo rozpowszechnione we Wszechświecie – jest ich więcej niż gwiazd podobnych do naszej Dziennej Gwiazdy lub innych, jeszcze większych gwiazd. Ponadto, szacowana długość życia (rozumiana tutaj jako czas, w którym gwiazda świeci) czerwonych karłów wynosi przynajmniej dziesiątki miliardów lat. Z tych powodów można zauważyć rosnące zainteresowanie czerwonymi karłami w ostatnich kilkunastu latach.
Masa Gliese 581 oceniana jest na około 31% masy naszej Dziennej Gwiazdy. Ilość wydzielanego światła jest jeszcze niższa – szacowana jest na około 1,3% poziomu naszego Słońca.
Wokół Gl 581 wykryto kilka egzoplanet na przestrzeni ostatnich lat. W 2005 roku odkryto pierwszy obiekt w układzie – nazwaną Gl 581b. W ciągu następnych pięciu lat łącznie poznaliśmy sześć planet krążących wokół Gl 581.
W chwili obecnej układ Gliese 581 wygląda następująco, począwszy od egzoplanety o najmniejszej orbicie:
- Gl 581e, o masie minimalnej około 1,7 masy Ziemi. W chwili obecnej jest to najmniejsza ze znanych astronomii egzoplanet i prawdopodobnie jest odpowiednikiem Merkurego z naszego Układu Słonecznego. Gl 581e obiega gwiazdę macierzystą z czasem zaledwie 3,15 dnia w odległości około 4,2 mln kilometrów.
- Gl 581b, pierwsza z odkrytych egzoplanet w układzie Gl 581. Jest to znacznie większy obiekt, o masie minimalnej rzędu 15,3 masy Ziemi, co jest wartością porównywalną z Neptunem. Gl 581b krąży w odległości około 6 mln kilometrów od gwiazdy macierzystej z czasem 5,37 dnia.
- Gl 581c, o której było głośno w 2007 roku, kiedy właśnie to tę egzoplanetę obwołano “drugą Ziemią”. W 2007 roku wydawało się, że ten obiekt krąży tuż przy wewnętrznej granicy ekosfery Gliese 581. Z czasem astronomowie wykazali, że Gl 581c jest bardziej “drugą Wenus”, czyli krąży zbyt blisko swej gwiazdy macierzystej. Masa Gl 581c to minimum 5,6 masy Ziemi – jest więc to prawdopodobnie skalisty obiekt. Gliese 581c krąży w odległości około 11 mln kilometrów od gwiazdy macierzystej z czasem około 12,9 dnia.
- Gl 581g, o której głośno od kilku dni. Ta egzoplaneta wydaje się krążyć idealnie po środku ekosfery Gliese 581, co oznacza, że teoretycznie mogą tam występować warunki odpowiednie do utrzymania wody w stanie ciekłym. Masa Gl 581g szacowana jest na minimum 3,1 masy Ziemi. Obiekt krąży wokół swej gwiazdy macierzystej w odległości około 22 mln kilometrów (0,146 AU) z czasem 36,56 dnia.
- Gl 581d, która może krążyć tuż przy lub tuż poza zewnętrzną granicą ekosfery gwiazdy. Jest to duży obiekt, o szacowanej masie minimalnej na około 5,6 masy Ziemi. Gl 581d krąży wokół swej gwiazdy macierzystej w odległości 32,7 mln kilometrów z czasem bliskim 67 dni.
- Gl 581f, ostatnia w tym szeregu. O odkryciu tej egzoplanety doniesiono równolegle z Gl 581g. Ten obiekt krąży znacznie dalej od wyżej wymienionych planet, w odległości około 114 mln kilometrów (0,758 AU) z czasem 433 dni. Masa Gl 581f oceniana jest na minimum 7 mas Ziemi. Pomiędzy Gl 581d a Gl 581f mogą znajdować się jeszcze inne obiekty.
Poszczególne litery w nazwie egzoplanety oznaczają kolejność odkrycia, a nie kolejność od gwiazdy macierzystej. Dlatego też w przypadku tego układu planetarnego występuje “przemieszanie” nazw.
Wśród tych wszystkich obiektów zdecydowanie najciekawszymi są Gliese 581g i Gliese 581d. Oba obiekty mogą być wystarczająco małe, by być skalistymi i jednocześnie ponad wszelką wątpliwość są wystarczająco duże, by być w stanie utrzymać grube atmosfery. Jest więc prawdopodobne, że w przypadku obu obiektów atmosfery wywołują efekty cieplarniane, podnoszące temperaturę przy powierzchni z minus kilkunastu/kilkudziesięciu stopni do plus kilku/kilkudziesięciu stopni Celsjusza.
Obie egzoplanety prawdopodobnie są zwrócone tą samą stroną w kierunku gwiazdy, co oznacza, że po jednej stronie trwa wieczny dzień, a po drugiej wieczna noc. Takie warunki mogą utrudniać powstanie i utrzymanie życia, ponieważ jest możliwe, że po nocnej stronie atmosfera takiej planety by zamarzała a po wiecznie nasłonecznionej stronie mogłaby “uciekać” w przestrzeń kosmiczną. Jest także możliwe, że gruba atmosfera powodowałaby stały przepływ ciepła z dziennej na nocną stronę, co pozwoliłoby na utrzymanie takiej powłoki gazowej przez czas liczony w miliardach lat.
Z tych dwóch egzoplanet, Gliese 581g wydaje się być atrakcyjniejszym miejscem do powstania i utrzymania życia. Jest bardzo możliwe (z uwagi na dużą masę planety w porównaniu z Ziemią oraz spodziewaną grubą atmosferą), że Gl 581g jest w całości pokryta głębokim oceanem. W tym przypadku życie miałoby głównie oceaniczny charakter i mogłoby występować na całej planecie (jeśli by występowały prądy oceaniczne, transportujące ciepło na nocną stronę planety). Ponadto, ocean mógłby chronić ekosystem tej egzoplanety przed możliwymi silnymi rozbłyskami, z jakich są znane czerwone karły (choć Gl 581 może być zbyt masywna do generowania takich rozbłysków).
Ponadto, potencjalne życie na Gliese 581g ma bardzo dużo czasu do powstania i ewolucji. Nawet jeśli jakieś wydarzenie (np silny rozbłysk lub nawet seria rozbłysków) by zniszczyło większość życia na tej planecie, to w ciągu kolejnych miliardów lat życie znów mogłoby się tam odbudować i potencjalnie ewoluować do wyższych form, o ile oczywiście życie kiedykolwiek miało szanse tam powstać.
Wiemy już, że kosmos obfituje w czerwone karły. Wokół innych gwiazd tego typu podobne układy planetarne mogą istnieć. Co więcej, możliwe jest także zaistnienie życia na księżycu większego obiektu (gazowego giganta wielkości Neptuna lub Jowisza), który krążyłby w ekosferze innego czerwonego karła. W tym przypadku taki egzoksiężyc byłby zwrócony tą samą stroną w kierunku swej planety, co oznacza, że inne części tego obiektu by były zwrócone względem gwiazdy macierzystej. Na takich egzoksiężycach występowałyby zatem “normalne” dnie i noce. Czyżby zatem filmowa Pandora rzeczywiście istniała gdzieś w naszej Galaktyce?
O Gliese 581g toczy się dyskusja na Polskim Forum Astronautycznym – LINK
