Szukając egzoplanet, znaleźliśmy ponad trzy tuziny potencjalnie nadających się do zamieszkania światów. Szacuje się, że w samej tylko naszej galaktyce istnieje od 8 do 20 miliardów potencjalnie zamieszkałych światów podobnych do Ziemi. Istnieje jednak duża różnica między planetami potencjalnie nadającymi się do zamieszkania i rzeczywiście nadającymi się do zamieszkania, a naukowcy zaczynają zawężać swoje definicje.
Klasyczna definicja potencjalnie nadającego się do zamieszkania świata to skalista planeta, która może utrzymywać wodę w stanie ciekłym na swojej powierzchni. Oznacza to, że ma dość gęstą atmosferę, a jej odległość od gwiazdy znajduje się w tak zwanej strefie zamieszkałej.
Pod wieloma względami ta prosta definicja jest zbyt szeroka i zbyt wąska. Ciekła woda jest uważana za czynnik definiujący, ponieważ ma kluczowe znaczenie dla życia na Ziemi. Mogą istnieć inne formy życia, które nie wymagają płynów. Księżyc Saturna, Tytan, ma morze ciekłego metanu, a niektórzy badacze zbadali, w jaki sposób metan może odgrywać rolę w komórkach obcych, podobnie jak woda w życiu na Ziemi. Nawet jeśli ograniczymy życie do tego, by przypominało Ziemię, przebywanie poza ekosferą egzoplanety nie oznacza, że na jej powierzchni nie może być wody w stanie ciekłym. Jowisz znajduje się daleko poza tą strefą, ale woda w stanie ciekłym znajduje się również pod lodową powierzchnią jego dwóch księżyców.
Mieszkalne strefy dwóch układów planetarnych: Kepler-452 i Kepler-186 w porównaniu ze strefą zamieszkałą w Układzie Słonecznym
Jednocześnie przebywanie w strefie nadającej się do zamieszkania nie wystarczy. W ekosferze Słońca znajdują się trzy planety skaliste, ale Wenus jest toksycznym światem cieplarnianym i chociaż Mars może mieć prymitywne życie, nie jest to bogaty Eden na Ziemi. Zarówno Wenus, jak i Mars w młodości miały na powierzchni wodę w stanie ciekłym. Życie mogło ich otrzymać i było nad nimi, ale nie mogło żyć wystarczająco długo.
Nawet jeśli weźmiemy pod uwagę tylko zamieszkiwalną strefę gwiazdy, nie mówi to nic o stabilności samej gwiazdy. Większość światów potencjalnie nadających się do zamieszkania kręci się wokół małych czerwonych karłów, ponieważ stanowią one prawie 75% wszystkich gwiazd. Czerwone karły są znacznie zimniejsze niż nasze Słońce, więc ich ekosfery znajdują się bardzo blisko gwiazdy. Ale czerwone karły często przechodzą okresy, w których emitują ogromne gwiezdne rozbłyski i rozbłyski rentgenowskie. Prawdopodobnie pozbawi to planety potencjalnie nadające się do zamieszkania z ich atmosfer.
Wszystko to daje astronomom wiele do myślenia, ale dla biologów wszystko sprowadza się do lipidów. Lipidy składają się z kwasów tłuszczowych i stanowią budulec błon komórkowych. Aby komórki mogły funkcjonować, błony komórkowe muszą być przepuszczalne, a przepuszczalność zależy od składu i ciśnienia atmosfery. Niedawno w artykule Scientific Reports zbadano tę zależność i jej wpływ na zdolność do życia.
Film promocyjny:
Jak dotąd uważa się, że ocean Europy może sięgać 80 km głębokości, a lodowa skorupa - 20 km.
W artykule omówiono granice rozpuszczalności w lipidach dwutlenku węgla i azotu. Na podstawie danych z anestezji i nurkowania ustala limit 0,1 bara dla dwutlenku węgla i 2 bara dla azotu. Ta granica zawęża ekosfery dla gwiazd, zwłaszcza w chłodniejszym zakresie. W przypadku naszego Układu Słonecznego powoduje to wyprowadzenie Marsa i Wenus ze strefy. Spadek jest najbardziej znaczący w przypadku czerwonych karłów. Chociaż czerwone karły są powszechne, prawdopodobieństwo, że są one siedliskiem życia, jest znacznie mniejsze.
Należy podkreślić, że nadal opiera się to na tym, co wiemy o życiu na Ziemi. Ale to jest ważne badanie. Liczba znanych egzoplanet rośnie wykładniczo, a takie badania pomogą nam zawęzić kandydatów do miejsc, w których może istnieć życie.
Autor: Dmitry Lyalin
