Sciencemag.cz
Doporučujeme
Hyceánské světy mají povrch tvořený výlučně (nebo téměř výlučně) mořem a hustou atmosféru plnou vodíku. Vlastně si nejsme úplně jisti ani samotnou jejich existencí, úvahy o jejich obyvatelnosti jsou proto ještě spekulativnější. Tento typ exoplanet je zajímavý mj. tím, že by se díky husté atmosféře mohly udržovat v teple i mimo obvyklým způsobem vypočítané obyvatelné zóny.
Řadu kandidátů na hyceánské světy objevil dalekohled Kepler. Nedávno tuto možnost podpořila i pozorování pomocí Webbova dalekohledu. JWST mj. detekoval oxid uhličitý a metan v atmosféře kandidátského hyceánského světa K2-18b. Obě tyto molekuly mohou být biosignaturami mikrobiálního života v podobných podmínkách, jaké panují v pozemských oceánech. Největší pozornost pak vzbudila detekce dimethylsulfidu, který na Zemi vzniká výhradně činností živých organismů; nicméně samotná přítomnost (CH3)2S byla následně jinými studiemi zase zpochybněna.
Nová studie zpochybňuje exoplanetu s životem produkujícím dimethylsulfid
Nový výzkum (autoři: Emily G. Mitchell a Nikku Madhusudhan, oba z University of Cambridge) nyní zkoumá, jaký potenciál mají hyceánské světy pro vývoj života a jak může život záviset na termodynamických podmínkách těchto světů.
Studie vedla k závěru, že hyceánské světy mohou poskytovat jak chemické, tak termodynamické podmínky nezbytné pro přetrvávání mikrobiálního života v jejich oceánech. V tomto výzkumu autoři především zkoumali, jak se může jednoduchý život vyvíjet v hyceánských světech za různých teplotních podmínek. Zkoumají také, jak různé teploty ovlivňují detekovatelnost biosignatur.
Studie víceméně potvrzuje pravidlo, podle něhož se s růstem teploty o 10 stupňů rychlost chemické reakce zhruba zdvojnásobí. Rozdíl 10 stupňů (bráno podle teploty na povrchu oceánů ve srovnání se Zemí) by měl znamenat i dvojnásobnou, respektive poloviční rychlost i v případě biologické evoluce.
V případě teploty vyšší by do 1,3 miliardy let po vzniku života měly vzniknout obdoby pozemských skupin mikroorganismů (fytoplanktonu), na něž se studie zaměřila zejména z hlediska toto, že jejich metabolismus produkuje detekovatelné biosignatury. Analogy sinic se měly na teplém hyceánském světě objevit již do 0,25 miliard let po vzniku života.
„Naopak pokles mediánu povrchové teploty o 10 K výrazně omezuje rychlost evoluce, takže do 4 miliard let po vzniku života se vyvinou pouze bakterie a archea, ale nikoliv oxygenní fotosyntéza nebo eukaryota,“ tvrdí studie. Samozřejmě, jde pouze o modelování. Závěr má nicméně být, že i mírně odlišné podmínky povedou k hodně různým výsledkům.
Předpokládá se, že kandidáti na hyceánské světy, které dosud známe, mají oceány spíše teplejší než Země.
Emily G Mitchell, Nikku Madhusudhan, Prospects for biological evolution on Hycean worlds, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2025;, staf094, https://doi.org/10.1093/mnras/staf094
Zdroj: Evan Gough: Could Ocean Worlds Support Life? UniverseToday.com a další
Poznámka PH:
Ono na rychlost evoluce (nehledě na to, že je vůbec sporné, nakolik je evoluce předvídatelná; třeba eukaryota – složitý život – vzniká jen výjimečně; s tímto názorem se lze alespoň běžně setkat) bude mít vliv i celá řada dalších faktorů, například koncentrace různých prvků v oceánech, dostupnost světelné energie, gravitace, tlak, vedle samotné průměrné teploty i její výkyvy…
Stáří exoplanety K2-18b se odhaduje na 2,4 miliard let, měl by zde tedy být na vznik i vývoj života celkem dost času.
Jen bych rád poznamenal, že spíš než vodíkovou, očekával bych na oceánských světech atmosféru kyslíkovou, a to z jednoduchého důvodu.
Voda má nižší molární hmotnost jak molekula kyslíku, tudíž bude mít tendenci stoupat do vyšších vrstev v případě výparu. Ultrafialové záření rozbije vodu, vznikne kyslík a vodík. Vodík má ještě nižší hmotnost, tudíž bude stoupat do ještě vyšších vrstev, odkud bude odfouknut hvězdným větrem.
Čekal bych tedy, že vodní světy budou mít primárně atmosféru kyslíkovou, ať mrtvé nebo ne. Ostatně… příklad máme doma.
treba tam toho kysliku tolik neni na te planete a misto rozpoustedla vody je tam neco jineho.