Czy są planety “lepsze” od Ziemi?

Czy we Wszechświecie mogą znajdować się planety o lepszych parametrach do utrzymania życia niż nasza Ziemia?

Aktualnie najbardziej przypominającą naszą Ziemię wydaje się być Teegarden b, znajdująca się w odległości zaledwie 12 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. Oczywiście, wciąż zbyt mało wiemy na temat innych układów planetarnych (w szczególności układów z gwiazdą typu czerwony karzeł), by być pewnym warunków, jakie panują na planetach podobnych do Teegarden b. Niemniej jednak jest pewne, że we Wszechświecie znajduje się bardzo dużo planet o masach podobnych do Ziemi i krążących tam, gdzie przynajmniej teoretycznie woda może występować w stanie ciekłym.

Lepsze niż Ziemia?

Czy we Wszechświecie są planety “lepsze” niż Ziemia? Jakie parametry musiałaby mieć planeta, by jeszcze lepiej wspierać rozwój i utrzymanie życia niż nasza planeta?

Kilka prac naukowych dotyczy tego tematu. Jedną z nich jest opublikowana kilka lat temu “Superhabitable Worlds” autorstwa Rene Hellera z McMaster University i Johna Armstronga z Weber State University. Ich publikacja ostatnio wzbudziła większe zainteresowanie, częściowo za sprawą innych publikacji naukowych.

Wspomniana praca skupia się na ocenie możliwości powstania i utrzymania życia na skalistych planetach. Jednym z parametrów wziętych pod uwagę jest orbita planety, która oczywiście powinna znajdować się wewnątrz ekosfery swojej gwiazdy. Według najczęściej stosowanych wyliczeń ekosfery nasza Ziemia krąży bliżej wewnętrznej granicy tej strefy niż jej środka. Dla długoterminowego zapewnienia życia na planecie bardziej optymalne by było, gdyby planeta krążyła bliżej środkowej części ekosfery niż którejkolwiek z jej krawędzi.

Ponadto, Heller i Armstrong uważają, że ani czerwone karły ani też gwiazdy podobne do Słońca to najlepsze gwiazdy dla planet typu Ziemia. Najlepszymi mogą być gwiazdy typu K, gdyż będą one świecić stabilnie nawet przez kilkadziesiąt miliardów lat. Tego typu gwiazdy nie emitują potężnych rozbłysków, które często się notuje u czerwonych karłów. Stabilne warunki przez kilkanaście lub kilkadziesiąt miliardów lat z pewnością zwiększają szanse na powstanie i rozwój życia.

Heller i Armstrong uważają, że optymalne do powstania życia są planety o masie do około 2 mas Ziemi. Powyżej tej wartości zanika aktywność płyt tektonicznych, co ma duże znaczenie dla utrzymania życia na danej planecie. Podobnie kwestia silnego pola magnetycznego, chroniącego planetę przed promieniowaniem kosmicznym, w tym od supernowych.

Inne kwestie to grubość atmosfery oraz obrót dookoła własnej osi. Co ciekawe, Heller i Armstrong uważają, że powolny obrót dookoła własnej osi (liczony w dniach lub nawet tygodniach, nie w godzinach) może podnieść przydatność planety do życia. Oczywiście mowa tutaj nie o planetach, które są zwrócone tylko jedną stroną w kierunku swej gwiazdy, ale o wolno obracających się planetach, być może w rezonansie (np. 3:2) względem obiegu orbitalnego.

Wreszcie, dużą rolę prawdopodobnie pełnią oceany. Na Ziemi dzięki nim następuje transport ciepła do obszarów położonych z dala od równika. Dobra (lub też “silna”) cyrkulacja oceanów powinna zwiększyć szanse na utrzymanie się życia.

Cechą, która wyróżnia Ziemię jest obecność Księżyca. Prawdopodobnie takie układy są dość wyjątkowe, z uwagi na “nietypowe” warunki powstania naszego naturalnego satelity. Zamiast Srebrnego Globu mogą istnieć planety podwójne we Wszechświecie – każda na tyle duża, żeby utrzymać wodę na swojej powierzchni.

Wenus i lodowe globy

Co ciekawe, inna niedawna publikacja dotycząca Wenus sugeruje, że ta planeta stosunkowo niedawno – 700 milionów lat temu – doświadczyła dramatycznej zmiany. Wcześniej warunki na Wenus mogły być przyjazne dla powstania i utrzymania życia. Mógł tam utrzymywać się nawet cienki globalny ocean o głębokości rzędu 300 metrów. Jeszcze inna publikacja z 2017 roku sugeruje, że złożone życie może być często skryte pod lodem. Takie lodowe globy, podobne do Europy czy Enceladusa z naszego Układu Słonecznego, mogą sprzyjać powstaniu i utrzymaniu życia, nawet w bardziej niegościnnych układach planetarnych.

Jest bardzo prawdopodobne, że we Wszechświecie znajduje się wiele planet, które mogą być “lepsze” od Ziemi. Nie oznacza to jednak, że byłyby one zdatne do zamieszkania przez ludzi – przykładowo wiele z nich może mieć znacznie grubszą atmosferę niż nasza planeta. Niemniej jednak wydaje się, że odkrywane są właśnie parametry bardziej szczegółowe niż masa i wielkość orbity, które mają duże znaczenie dla życia.