Eddig rossz helyen kerestünk életet?

Kis tömegű csillagokhoz, vörös törpékhez közel keringő bolygók az elsődleges célpontjai a Földön kívüli élet lehetséges helyszínei utáni kutatásnak. Egy új szimuláció szerint azonban talán mégsem annyira ígéretesek, mint eddig gondolták. Az eredményeket részletező szakcikk az Astrobiology c. folyóiratban jelenik meg.

A University of Washington két kutatójának új eredménye szerint ezen bolygóknak egy része régen elveszthette az esélyét, hogy megfelelő feltételeket biztosítson bármilyen létformának. Az ok a kialakulásuk során elnyelt hatalmas mennyiségű energia hatásában keresendő.

Az M színképtípusú törpecsillagok kisebbek a Napnál és kevésbé fényesek is, így a lakhatósági zónájuk – az a térrész, ahol a víz hosszú ideig folyékony halmazállapotban lehet egy kőzetbolygó felszínén – közelebb húzódik hozzájuk, mint például a Nap esetében. A csillagokhoz közel keringő bolygókat akár fotometriai (tranzit módszer), akár pedig spektroszkópiai (radiális sebesség mérése) úton sokkal könnyebb kimutatni, mint a távoli bolygókat, így valóban ezek az égitestek a legfontosabbak az élet kozmikus feltételeinek tanulmányozása szempontjából. Rodrigo Luger PhD-hallgató és Rory Barnes (University of Washington) azonban számítógépes szimulációval azt kimutatták, hogy a kis tömegű csillagokhoz közel keringő bolygók egy része már a kialakulás során elveszthette a vízkészletét és a légkörét is, alkalmatlanná válva így az általunk elképzelt életformák hordozására.

Luger magyarázata szerint minden csillag óriási intersztelláris molekulafelhők összeomlásának eredményeként jön létre, a zsugorodás közben felszabaduló gravitációs potenciális energia egy részét különböző hullámhosszúságú sugárzások formájában kibocsátva. A kis tömegű M színképtípusú törpék esetében az alacsony gravitáció miatt ez a folyamat akár több száz millió évig is eltarthat. A bolygók maradék anyagból történő kialakulása azonban mintegy 10 millió éven belül megtörténik, azaz a születésük utáni első időszakot még a formálódó csillag extrém sugárözönében élik.

Ez pedig nem jó a lakhatósági feltételek szempontjából, hiszen a felszíni hőmérséklet a több ezer fokot is meghaladhatja, így a bolygóra került összes víz elpárolog, a légkör pedig valóságos gőzkazánná válik, már ha a vörös törpe nagyon intenzív röntgen- és ultraibolya sugárzása által okozott gyors tágulás miatt nem párolgott teljes egészében az űrbe. Az M törpék lakhatósági zónájában keringő bolygók közül tehát sok még azelőtt teljesen kiszáradhatott, hogy a megfelelő feltételek kialakulhattak volna rajta.

Ha a légkör egy része meg is marad, Luger és Barnes szerint egy további hatást akkor is figyelembe kell venni. Az ultraibolya sugárzás ugyanis disszociálja a vízmolekulákat, a könnyű hidrogén pedig a világűrbe szökhet, és csak a nehezebb oxigén marad vissza. Mint saját példánk is mutatja, az oxigén egyértelműen szükséges az élet fennmaradásához, kialakulását azonban gátolhatja, ha túl nagy mennyiségben van jelen.

Barnes szerint ez a hosszan elhúzódó üvegházhatás oxigénnel telített hatalmas légkört hozhat létre, amely tízszer sűrűbb lehet a Vénuszénál. Az oxigént a Földön kívüli élet biomarkerének tekintik, ezért ha nagy mennyiségben keletkezhet nem biológiai úton is, az gondot okozhat az asztrobiológiai kutatásokban. Luger délibáb Földek-nek nevezte el ezeket a bolygókat, mivel az oxigén miatt messziről úgy néznek ki, mint az anyabolygónk, közelebbről megvizsgálva azonban kiderül, hogy egyáltalán nincs rajtuk víz.