HD 20794 d – ekscentryczna “druga Ziemia”?

Ciekawy układ planetarny u pobliskiej gwiazdy podobnej do Słońca.

Gwiazda HD 20794 (82 G. Eridani, Gliese 139, e Eridani) znajduje się około 19,7 roku świetlnego od Ziemi. Jest to gwiazda typu widmowego G6V i jest zaledwie czwartą gwiazdą (w odległości) tego samego typu gwiazdowego co nasze Słońce. Gwiazda HD 20794 ma średnicę około 0,93 średnicy naszego Słońca i masę 0,8 masy naszej Dziennej Gwiazdy. Ta gwiazda świeci nieco słabiej od naszego Słońca – około 69% mocy emisyjnej naszej Gwiazdy. Wewnętrzna granica (“konserwatywna”) ekosfery to około 0,63 jednostki astronomicznej, zaś zewnętrzna (również “konserwatywna”) została wyliczona na około 1,5 jednostki astronomicznej. Co więcej, już od 2012 roku – dzięki kosmicznemu obserwatorium Hershela udało się wykryć dysk pyłowy wokół tej gwiazdy.

Nie udało się dotychczas określić, czy HD 20794 ma swój cykl gwiazdowy podobny do naszego cyklu słonecznego. Ma to prawdopodobnie związek z geometrią obserwacji tej gwiazdy z perspektywy Układu Słonecznego – jest możliwe, że widać jeden z regionów polarnych gwiazdy HD 20794.

Wiek HD 20794 jest szacowany na przynajmniej 5,76 miliarda lat, choć jest możliwe, że jest to znacznie starsza gwiazda.

Planety wokół HD 20794

Do 2025 roku poznaliśmy trzy planety krążące wokół HD 20794. Obiekty otrzymały oznaczenia HD 20794 b, HD 20794 c oraz HD 20794 d. Każda z tych planet jest typu “super-Ziemia” lub “mini-Neptun”.

Planety HD 20794 b i HD 20794 c mają masy minimalne rzędu 2,15 i 3,00 mas Ziemi. Te obiekty planetarne krążą bardzo blisko swej gwiazdy, w średniej odległości odpowiednio 0,126 i 0,363 jednostki astronomicznej. Mogą to być prawdziwie piekielne odpowiedniki Merkurego lub Wenus z naszego Układu Słonecznego. Najciekawszym obiektem jest z kolei HD 20794 d.

HD 20794 d w ekosferze HD 20794

Egzoplaneta HD 20794 d jest ciekawym obiektem, który krąży w (lub wokół) ekosfery gwiazdy HD 20794. Jest to obiekt wykryty za pomocą metody prędkości radialnej, a masa została oszacowana na około 5,8 mas Ziemi. Jest to prawdopodobnie albo masywna “super-Ziemia” albo też mały “mini-Neptun”. Planeta krąży wokół swej gwiazdy po dość ekscentrycznej orbicie w zakresie od 0,75 do prawie 2,0 jednostki astronomicznej. Czas obiegu wokół gwiazdy wynosi około 650 dni.

Duża ekscentryczność orbity oznacza bardzo zmienne warunki na tej planecie. Ilość energii, jaką ta planeta otrzymuje od swej gwiazdy różni się o około 10 razy pomiędzy najbliższym i najdalszym punktem orbity. HD 20794 d dużą część swojego obiegu wokół gwiazdy HD 20794 spędza w ekosferze, ale także dość długi czas w “zimnej otchłani” poza ekosferą, a dość mało czasu “w gorącu” przed ekosferą lub też w ciepłej części ekosfery.

Promień tej egzoplanety nie jest znany, ale jest to przynajmniej 1,5 raza promień Ziemi. Skład taki sam jak ma nasza planeta oznaczałby promień około 1,7 promienia Ziemi. Prawdopodobnie jest większy promień, przy założeniu większego udziału lżejszych związków chemicznych, takich jak woda – nawet więcej niż 2,1 promienia Ziemi.

Warunki na HD 20794 d

Jak mogłyby wyglądać warunki na powierzchni planety HD 20794 d? W zależności od składu tej planety, przyspieszenie zawierałoby się prawdopodobnie w zakresie od około 1,25 do aż 2,5 g. Jest to dość duży zakres, jednak wydaje się, że sama grawitacja nie byłaby problemem do powstania i utrzymania życia (aczkolwiek większym do “wyrwania się” z tej planety).

A czy dość duża ekscentryczność orbity może mieć wpływ na powstanie i utrzymanie się życia na tej planecie? Na to pytanie częściowo można odpowiedzieć zakładając obecność wody na planecie HD 20794 d. W regionie orbity najbardziej oddalonym od gwiazdy HD 20794 z pewnością dochodziłoby do szerokiego zamarzania wody – być może aż do równika tej planety. Jest jednak dość prawdopodobne, że nie wszystkie wody uległyby całkowitemu zamarznięciu – raczej powstawałaby powłoka lodowa o grubości kilkudziesięciu czy kilkuset metrów. Życie pod tą powłoką lodową prawdopodobnie nie miałoby problemów, by przetrwać trudną “zimę” na HD 20794 d. Odpowiedniki takich warunków można zobaczyć na Ziemi, m.in. w pobliżu lodowców szelfowych Antarktydy.

Podobnie sytuacja by mogła wyglądać po “gorącej” stronie orbity HD 20794 d. Podczas krótkiego, ale skrajnie intensywnego “lata” na HD 20794 d dochodziłoby prawdopodobnie do parowania oceanów, co mogłoby prowadzić do zawiązywania się potężnych ośrodków burzowych, rozmiarami przewyższających największe ziemskie huragany. Życie skryte pod powierzchnią wody miałoby przynajmniej częściową ochronę przed tymi warunkami.

W okresie orbitalnej “wiosny” i “jesieni” na HD 20794 d mogą doświadczać różnych nagłych albo długotrwałych zjawisk, takich jak potężne deszcze na skalę globalną albo odtajanie warstwy lodu. Te zjawiska mogłyby trwać nawet kilka miesięcy, być może z chwilową “przerwą” na krótkie stabilizacje warunków pogodowych. Dla życia w morzach i oceanach – te zmiany mogą być mniej odczuwalne, choć z pewnością mogłyby doprowadzić do silnego mieszania materii nieorganicznej i organicznej na skalę globalną.

Oczywiście, w przypadku życia na lądach HD 20794 d sytuacja byłaby z pewnością inne. Jakiekolwiek życie musiałoby wytworzyć mechanizmy pozwalające na przetrwanie w zmiennych warunkach. Mowa tu m.in. o różnych formach hibernacji (zarówno podczas “lata” jak i “zimy”) a także szybki wzrost i dojrzewanie podczas okresów, gdy warunki by były mniej trudne. Dla odpowiedników drzew mogłoby to oznaczać m.in. utratę liści dwa razy do roku albo nawet… “ucieczka” pod powierzchnię gruntu poprzez odcięcie wszelkich łodyg czy konarów tych roślin. Z kolei życie podobne do zwierząt mogłoby nauczyć się m.in. migracji na wielką skalę czy różnych form hibernacji.

Podsumowując, jest dość prawdopodobne, że na HD 20794 d jest dużo wody i gruba atmosfera. Jest możliwe, że tam życie mogło powstać i się utrzymać. Co więcej, ta planeta z pewnością doświadcza pór roku, jednak są one ekstremalne w porównaniu z Ziemią. Oznacza to, że życie musiałoby się dostosować do bardzo zmiennych warunków, które są spowodowane ekscentryczną orbitą HD 20794 d, albo… skrywać się w głębokich oceanach tej planety.

HD 20794 d bardziej “nie jest” niż “jest” odpowiednikiem naszej Ziemi. Najbliższym podobieństwem na Ziemi mogą być obszary polarne, gdzie w pobliżu lodowców szelfowych można znaleźć różne formy życia. Niemniej jednak jest to obiekt, gdzie życie może powstać.

Ważne: artykuł chroniony prawem autorskim, co oznacza że wszelkie prawa, w tym Autorów i Wydawcy są zastrzeżone. Zabronione jest dalsze rozpowszechnianie tego artykułu w jakiejkolwiek formie bez pisemnej zgody ze strony właściciela serwisu Kosmonauta.net – firmy Blue Dot Solutions. Napisz do nas wiadomość z prośbą o wykorzystanie. Niniejsze ograniczenia dotyczą także współpracujących z nami serwisów.

(K)