Pēdējās desmitgadēs astronomi ir atklājuši daudzas planētas, kuras, viņuprāt, ir “Zemei līdzīgas”, kas nozīmē, ka tās, šķiet, ir sauszemes (ti, akmeņainas) un riņķo ap zvaigznēm pareizajā attālumā, lai atbalstītu šķidra ūdens esamību uz to virsmām . Diemžēl nesenie pētījumi ir norādījuši, ka daudzas no šīm planētām faktiski var būt “ūdens pasaules”, kur ūdens veido ievērojamu daļu planētas masas.
Zinātniskai sabiedrībai tas šķita, ka šīs pasaules ilgi nevarēja palikt apdzīvojamas, jo tās nespēs atbalstīt minerālu un gāzu apriti, kas uztur stabilu klimatu uz Zemes. Tomēr saskaņā ar jaunu pētījumu, ko veica pētnieki no Čikāgas universitātes un Pensilvānijas štata universitātes, šīs “ūdens pasaules” varētu būt apdzīvojamākas, nekā mēs domājam.
Viņu pētījums ar nosaukumu “Eksoplanētu ūdens pasaulju izmantojamība” nesen parādījās Astrofizikas žurnāls. Pētījumu veica Edvīns S. Kite, Čikāgas universitātes Ģeofizisko zinātņu katedras docents; un Ēriks B. Fords, Pensilvānijas Valsts universitātes Eksoplanetu un dzīvotņu pasauļu centra, Kiberzinātnes institūta un Pensilvānijas Valsts asterobioloģijas pētījumu centra profesors.
Kite un Fords savam pētījumam konstruēja akmeņaino planētu modeļus, kuriem daudzkārt bija Zemes ūdens, ņemot vērā to, kā okeāna temperatūra un ķīmija attīstīsies vairāku miljardu laikā. Tā mērķis bija pievērsties dažiem ilgstošiem pieņēmumiem attiecībā uz planētu apdzīvojamību. Galvenais no tiem ir tas, ka planētām ir jābūt līdzīgiem apstākļiem kā Zemei, lai dzīvotu ilgākā laika posmā.
Piemēram, planēta Zeme ilgstošā laika posmā ir spējusi uzturēt stabilu temperatūru, saplūstot siltumnīcefekta gāzēs minerālus (izraisot globālu atdzišanu) un sevi sasildot, izdalot siltumnīcefekta gāzes caur vulkāniem. Šāds process nebūtu iespējams ūdens pasaulēs, kur visu planētas virsmu (un pat ievērojamu masas daļu) veido ūdens.
Šajās pasaulēs ūdens neļaus ogļskābo gāzi absorbēt klintīs un nomāc vulkānisko aktivitāti. Lai to risinātu, Kite un Fords izveidoja simulāciju ar tūkstošiem nejauši ģenerētu planētu un izsekoja viņu klimata attīstību laika gaitā. Viņi atrada, ka ūdens pasaules joprojām spēs uzturēt temperatūras līdzsvaru miljardiem gadu. Kā Kite paskaidroja nesenajā UChicago News paziņojumā presei:
“Tas patiešām atgrūžas no idejas, ka jums ir nepieciešams Zemes klons, tas ir, planēta ar nedaudz zemes un seklu okeānu ... Pārsteigums bija tas, ka daudzi no viņiem saglabājas stabili vairāk nekā miljardu gadu, tikai pateicoties izlozei. Mēs vislabāk domājam, ka tas ir apmēram 10 procenti no viņiem. ”
Šīm planētām, kas atrodas tieši pareizajā attālumā no zvaigznēm, simulācijās tika norādīts, ka tur ir pareizais oglekļa daudzums. Un, lai gan viņiem nebija pietiekami daudz minerālu un elementu no garozas, kas izšķīdis okeānos, lai izvilktu oglekli no atmosfēras, viņiem bija pietiekami daudz ūdens, lai cirkulētu ogleklis starp atmosfēru un okeānu. Šis process acīmredzot bija pietiekams, lai saglabātu klimatu stabilu vairāku miljardu gadu laikā.
"Cik daudz laika planētai ir pamatā, ir atkarīgs no oglekļa dioksīda un kā tā ir sadalījusies starp okeānu, atmosfēru un klintīm pirmajos gados," sacīja Kite. "Liekas, ka ir veids, kā saglabāt planētu ilgtermiņā apdzīvojamu bez ģeoķīmiskās cikliskuma, kādu mēs redzam uz Zemes."
Simulācijas tika balstītas uz planētām, kuras riņķo ap tādām zvaigznēm kā mūsu pašu - G tipa (dzeltenās pundūras) zvaigznes -, bet arī M tipa (sarkanās pundūras) zvaigznes bija optimistiskas. Pēdējos gados astronomi ir noteikuši, ka šīs sistēmas daudzsološi veicina dzīvību, pateicoties to dabiskajam ilgmūžībai un tam, kā laika gaitā tās kļūst gaišākas - tas dod dzīvībai daudz ilgāku laiku.
Lai arī sarkanie punduri ir zināmi arī kā mainīgi un nestabili salīdzinājumā ar mūsu Sauli, kā rezultātā rodas daudz signālraķešu, kas varētu izvadīt planētas atmosfēru prom, fakts, ka okeāna pasaule būtu spējīga pārvietoties ar pietiekamu daudzumu oglekļa, lai atmosfēru noturētu vienmērīgā temperatūrā, ir iedrošinoša. Pieņemot, ka dažām planētām, kuras riņķo ap sarkanajiem punduriem, ir aizsargājoša magnetosfēra, arī tās varētu ilgstoši uzturēt dzīvības apstākļus.
Pēdējos gados eksoplanetu atklājumu amplitūda ir likusi eksoplanētu pētījumu uzmanības centrā pāriet no atklāšanas uz raksturošanu. Tas savukārt ir licis zinātniekiem sākt spekulēt par apstākļiem, kādos dzīvība varētu rasties un plaukt. Lai arī pieeja “zemu nokareniem augļiem” joprojām ir galvenais līdzeklis, ko zinātnieki izmanto, lai atrastu potenciāli apdzīvojamas planētas - kur zinātnieki meklē planētas, kurām ir līdzīgi apstākļi kā Zemei, ir skaidrs, ka pastāv arī citas iespējas.
Nākamajos gados, izvietojot kosmosa teleskopus, piemēram, Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (JWST) un uz zemes bāzētie teleskopi, piemēram, trīsdesmit metru teleskops, īpaši lielais teleskops un Milzu Magelāna teleskops, astronomi spēs raksturot eksoplanetu atmosfēru un noteikt, vai tās tiešām ir ūdens pasaules vai planētas ar kontinentālajām garozām (piemēram, Zeme) ).
Šie paši teleskopi ļaus arī astronomiem meklēt biosignālus šajās atmosfērās, kas ne tikai palīdzēs noteikt, vai tie ir “potenciāli apdzīvojami”, bet “potenciāli apdzīvoti”.
