Élet hordozására alkalmatlanok lehetnek a vörös törpék bolygói

Egy új szimuláció szerint talán mégsem annyira ígéretesek, mint eddig gondolták.

A Földön kívüli élet számára alkalmas helyszínek utáni kutatások elsődleges célpontjai az univerzumban legnagyobb számban előforduló kis tömegű csillagok körül a központi égitesthez közel keringő bolygók – olvasható a Csillagászat.hu portál cikkében.

A Washingtoni Egyetem két kutatójának új eredménye szerint azonban 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 planétákat 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 (Washingtoni Egyetem) azonban új számítógépes szimulációjuk eredményeként azt találták, 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 kollapszusának 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 planéták 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 Földeknek” nevezte el ezeket a planétákat, mivel az oxigén miatt messziről úgy néznek ki, mint az anyabolygónk, közelebbről megvizsgálva azonban kiderül, hogy egyáltalán nincs rajtuk víz.

Hasonló érdekes cikkeket olvashat a Csillagászat.hu oldalon.