Zobacz rozpraszanie gwiazd na czarnym nocnym niebie - wszystkie zawierają niesamowite światy, takie jak nasz Układ Słoneczny. Według najbardziej ostrożnych szacunków galaktyka Drogi Mlecznej zawiera ponad sto miliardów planet, z których niektóre mogą przypominać Ziemię. Nowe informacje o planetach „obcych” - egzoplanetach - odkrył teleskop kosmiczny Keplera, który bada konstelacje w oczekiwaniu na moment, w którym odległa planeta znajdzie się przed swoją gwiazdą. Obserwatorium orbitalne zostało wystrzelone w maju 2009 roku specjalnie w celu poszukiwania egzoplanet, ale cztery lata później zawiodło. Po wielu próbach przywrócenia teleskopu do pracy NASA w sierpniu 2013 roku została zmuszona do wycofania obserwatorium ze swojej „floty kosmicznej”. Niemniej jednak przez lata obserwacji "Kepler" otrzymał tak wiele unikalnych danych, że ich zbadanie zajmie jeszcze kilka lat. NASA już przygotowuje się do wystrzelenia w 2017 następcy Keplera, teleskopu TESS.
Super-Ziemie w Pasie Złotowłosej
Dzisiaj astronomowie zidentyfikowali prawie 600 nowych światów spośród 3500 kandydatów do tytułu „egzoplanety”. Uważa się, że wśród tych ciał niebieskich co najmniej 90% mogą stanowić „prawdziwe planety”, a reszta - gwiazdy podwójne, które nie urosły do rozmiarów gwiazd, „brązowe karły” i gromady dużych asteroid.
Większość nowych kandydatów na planetę to gazowe giganty, takie jak Jowisz czy Saturn, a także superziemi, skaliste planety kilka razy większe od nas.
Oczywiście nie wszystkie planety znajdują się w zasięgu wzroku Keplera i innych teleskopów. Ich liczbę szacuje się na zaledwie 1-10%.
Aby mieć pewność, że uda się zidentyfikować egzoplanetę, należy ją wielokrotnie umieszczać na dysku swojej gwiazdy. Widać wyraźnie, że najczęściej znajduje się on blisko słońca, bo wtedy jego rok będzie trwał tylko kilka ziemskich dni lub tygodni, więc astronomowie będą mogli wielokrotnie powtarzać obserwacje. Takie planety w postaci rozżarzonych kul gazowych często okazują się „gorącymi Jowiszami”, a co szósta jest jak płonąca superziemia pokryta morzami lawy.
Oczywiście w takich warunkach białkowe życie naszego typu nie może istnieć, ale wśród setek niegościnnych ciał są też przyjemne wyjątki. Do tej pory zidentyfikowano ponad sto planet ziemskich, znajdujących się w tak zwanej strefie nadającej się do zamieszkania, czyli pasie Złotowłosej. Ta bajkowa postać kierowała się zasadą „nie mniej, nie więcej”. Tak więc dla rzadkich planet znajdujących się w „strefie życia” temperatura powinna mieścić się w granicach istnienia wody w stanie ciekłym. Co więcej, 24 z tej liczby ma promień mniejszy niż dwa promienie Ziemi.
Film promocyjny:
Jednak jak dotąd tylko jedna z tych planet ma główne cechy bliźniaczej Ziemi: znajduje się w strefie Złotowłosej, jest zbliżona do ziemskich wymiarów i jest częścią systemu żółtych karłów podobnego do Słońca.
W świecie czerwonych karłów
Jednak astrobiolodzy, wytrwale poszukujący życia pozaziemskiego, nie są zrażeni. Większość gwiazd w naszej galaktyce to małe, chłodne i przyćmione czerwone karły. Według współczesnych danych czerwone karły, które są o połowę mniejsze i zimniejsze od Słońca, stanowią co najmniej trzy czwarte „gwiezdnej populacji” Drogi Mlecznej.
Wokół tych „słonecznych kuzynów” krążących wokół miniaturowych układów wielkości orbity Merkurego, mają też własne pasy Złotowłosej.
Astrofizycy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley skompilowali nawet specjalny program komputerowy TERRA, za pomocą którego zidentyfikowali kilkanaście bliźniaków lądowych. Wszyscy są blisko swoich stref życia w małych czerwonych luminarzach. Wszystko to znacznie zwiększa szanse na obecność pozaziemskich centrów życia w naszej galaktyce.
Wcześniej uważano, że czerwone karły, w pobliżu których znaleziono planety podobne do Ziemi, są bardzo spokojnymi gwiazdami, a na ich powierzchni rzadko występują rozbłyski, którym towarzyszą wyrzuty plazmy.
Jak się okazało, w rzeczywistości takie luminarze są jeszcze bardziej aktywne niż Słońce. Na ich powierzchni nieustannie zachodzą potężne kataklizmy, generujące huraganowe podmuchy „gwiezdnego wiatru”, zdolne pokonać nawet potężną tarczę magnetyczną Ziemi.
Jednak wiele bliźniaków Ziemi może zapłacić bardzo wysoką cenę za to, że są blisko swojej gwiazdy. Strumienie promieniowania z częstych rozbłysków na powierzchni czerwonych karłów mogą dosłownie „zlizać” część atmosfery planety, sprawiając, że te światy nie nadają się do zamieszkania. W tym przypadku niebezpieczeństwo wyrzutów koronalnych zwiększa fakt, że osłabiona atmosfera będzie słabo chroniła powierzchnię przed naładowanymi cząsteczkami twardego promieniowania ultrafioletowego i promieniami rentgenowskimi „wiatru gwiazdowego”.
Ponadto istnieje niebezpieczeństwo stłumienia magnetosfer planet potencjalnie zamieszkałych przez najsilniejsze pole magnetyczne czerwonych karłów.
Zepsuta tarcza magnetyczna
Astronomowie od dawna podejrzewali, że wiele czerwonych karłów ma silne pola magnetyczne, które mogą z łatwością przebić tarczę magnetyczną otaczającą planety potencjalnie nadające się do zamieszkania. Aby to udowodnić, zbudowano wirtualny świat, w którym nasza planeta obraca się wokół podobnej gwiazdy na bardzo bliskiej orbicie w „strefie życia”.
Okazało się, że bardzo często pole magnetyczne krasnala nie tylko silnie deformuje ziemską magnetosferę, ale nawet wbija ją pod powierzchnię planety. Zgodnie z tym scenariuszem za kilka milionów lat nie mielibyśmy powietrza ani wody, a cała powierzchnia byłaby spalona przez promieniowanie kosmiczne. Z tego wynikają dwa interesujące wnioski. Poszukiwanie życia w systemach czerwonych karłów może być całkowicie daremne i jest to kolejne wyjaśnienie „wielkiej ciszy kosmosu”.
Jednak być może nie możemy znaleźć pozaziemskiej inteligencji, ponieważ nasza planeta narodziła się zbyt wcześnie …
Ponury los pierworodnych
Analizując dane uzyskane za pomocą teleskopów Keplera i Hubble'a, astronomowie odkryli, że proces powstawania gwiazd w Drodze Mlecznej znacznie się spowolnił. Wynika to z rosnącego niedoboru materiałów budowlanych w postaci chmur pyłów i gazów. Niemniej jednak w naszej galaktyce wciąż jest dużo materiału do narodzin gwiazd i układów planetarnych. Co więcej, po kilku miliardach lat nasza wyspa gwiezdna zderzy się z gigantyczną galaktyką mgławicy Andromeda, co spowoduje kolosalny wybuch formowania się gwiazd.
Na tym tle przyszłej galaktycznej ewolucji pojawiły się ostatnio sensacyjne wiadomości, że cztery miliardy lat temu, w czasie wyłaniania się Układu Słonecznego, istniała tylko jedna dziesiąta planet potencjalnie nadających się do zamieszkania.
Biorąc pod uwagę, że narodziny najprostszych mikroorganizmów na naszej planecie zajęły kilkaset milionów lat, a formy życia rozwinęły się przez kilka miliardów lat, jest wysoce prawdopodobne, że inteligentni kosmici pojawią się dopiero po wygaśnięciu Słońca.
Może w tym tkwi rozwiązanie intrygującego paradoksu Fermiego, sformułowanego kiedyś przez wybitnego fizyka: gdzie są te istoty pozaziemskie? A może warto szukać odpowiedzi na naszej planecie?
Ekstremofile na Ziemi iw kosmosie
Im bardziej jesteśmy przekonani o wyjątkowości naszego miejsca we Wszechświecie, tym częściej pojawia się pytanie: czy życie może istnieć i rozwijać się w światach zupełnie innych niż nasz?
„Niesporczaki” potrafią istnieć w próżni kosmicznej.
Odpowiedź na to pytanie daje istnienie na naszej planecie niesamowitych organizmów - ekstremofilów. Swoją nazwę zawdzięczają swojej zdolności do przetrwania w ekstremalnych temperaturach, toksycznym środowisku, a nawet w przestrzeni pozbawionej powietrza. Biolodzy morscy znaleźli podobne stworzenia w podziemnych gejzerach - „morskich palaczy”. Tam rozwijają się pod ogromnym ciśnieniem przy braku tlenu na samym skraju gorących wulkanicznych otworów wentylacyjnych. Ich „koledzy” znajdują się w słonych jeziorach górskich, gorących pustyniach i wodach subglacjalnych Antarktydy. Istnieją nawet mikroorganizmy „niesporczaki”, które przenoszą próżnię kosmiczną. Okazuje się, że nawet w środowisku radiacyjnym w pobliżu czerwonych karłów mogą pojawić się „ekstremalne mikroby”.
Kwaśne jezioro w Yellowstone. Czerwony kwiat - bakterie kwasofilne.
Akademicka biologia ewolucyjna uważa, że życie na Ziemi powstało w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w „ciepłym, płytkim zbiorniku wodnym”, przesiąkniętym strumieniami promieniowania ultrafioletowego i ozonu z szalejących „burz z piorunami”. Z drugiej strony astrobiolodzy wiedzą, że chemiczne bloki budulcowe życia znajdują się również w innych światach. Na przykład zostały zauważone w mgławicach gazowo-pyłowych i systemach satelitarnych naszych gazowych gigantów. To oczywiście nadal jest dalekie od „pełnego życia”, ale pierwszy krok do tego.
„Standardowa” teoria pochodzenia życia na Ziemi została ostatnio mocno uderzona przez…. geolodzy. Okazuje się, że pierwsze organizmy są znacznie starsze niż dotychczas sądzono i powstały w zupełnie niekorzystnym środowisku atmosfery metanowej i wrzącej magmy wylewającej się z tysięcy wulkanów. To nasuwa wielu biologów na temat starej hipotezy panspermii. Według niej pierwsze mikroorganizmy powstały gdzieś indziej, powiedzmy, na Marsie, i przybyły na Ziemię w jądrze meteorytów. Być może starożytne bakterie musiały odbyć dłuższą podróż w jądrach komet, które przybyły z innych układów gwiezdnych.
Ale jeśli tak jest, to ścieżki „kosmicznej ewolucji” mogą nas doprowadzić do „braci pochodzenia”, którzy wyciągnęli „nasiona życia” z tego samego źródła co my …
„Sekrety XX wieku”