Sciencemag.cz
Doporučujeme
Kamenné planety, které od své hvězdy dostávají srovnatelně tepla jako Země, a leží tedy v „obyvatelné zóně“, nemají během své existence konstantní podmínky k tomu, aby hostily život pozemského typu. Nová studie se zabývá jedním z faktorů, který obyvatelnost ovlivňuje.
Studie vědců ze Southwest Research Institute (Texas) a dalších institucí klade důraz na stáří hostitelské hvězdy a s tím související množství radionuklidů. Má-li si planeta udržet mírné klima, vyžaduje to podle studie jak samotné „vyhřívání“ rozpadem radioaktivních izotopů (především uranu, thoria a draslíku) v jádře, tak i to, že tento přísun tepla pomáhá udržet uhlíkový cyklus – tedy výměnu oxidu uhličitého mezi horninami a atmosférou. Teplo z nitra planety totiž pomáhá udržovat sopečnou činnost, která vrací oxid uhličitý do atmosféry. Bez toho, tedy bez fungujícího vypuzování oxidu uhličitého z pláště, zmizí postupně tento i z atmosféry a planeta nejspíš skončí jako zmrzlá koule. Studie připouští, že tedy existují i další mechanismy, které by mohly uhlíkový cyklus pohánět rovněž, třeba desková tektonika (ta ovšem může být výjimečná) nebo slapové ohřívání (také nebude pravidlem). Klíčové má ovšem být, aby se udržel vulkanismus, který „odplyňuje“ kůru a plášť.
Jak dlouho si exoplaneta udrží mírné klima, to ovšem závisí i na množství radioaktivních izotopů, které obsahovala na svém počátku – a toto množství se v různých oblastech Galaxie liší. Výzkum na základě těchto rozdílů uvádí, že optimistická varianta počítá s obyvatelností kamenné planety po dobu 5-6 miliard lety, pesimistická jen 2 miliardy let. U červeného trpaslíka TRAPPIST-1 se nachází největší skupina planet zhruba o velikosti Země, jaká kdy byla nalezena v jediném hvězdném systému. Objevili jsme zde 7 kamenných planet, z nichž 4 se nacházejí v obyvatelné zóně. Tyto světy jsou však staré přibližně 8 miliard let, což znamená, že podle výše uvedené studie to s jejich obyvatelností zase tak dobře nevypadá. Snad bychom se měli soustředit spíše na exoplanety mladší.
Konkrétnější údaje o tom, zda popsaný model odpovídá realitě, budeme moci získat i díky Vesmírnému dalekohledu Jamese Webba, který by nám měl poskytnout o atmosférách různých exoplanet mnohem přesnější údaje.
Cayman T. Unterborn et al, Mantle Degassing Lifetimes through Galactic Time and the Maximum Age Stagnant-lid Rocky Exoplanets Can Support Temperate Climates, The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac6596
Zdroj: Southwest Research Institute / Phys.org
Poznámky PH:
Z druhé strany hvězda bude vydávat postupně více tepla, což efekt vychládání samotné planety může zvrátit. A za další, pokud už život jednou vznikl, pak bude geochemické cykly a vývoj teploty na planetě výrazně ovlivňovat i on sám. Studie výše tak (subjektivně) popisuje jeden člen v rovnici, která má ale neznámých několik – a navíc na sobě nemusejí být nezávislé. Ale snad by se dalo říci, že pokud život nevznikne na planetách tohoto typu už během prvních x miliard let, pak pravděpodobnost pozdějšího vzniku klesá… Samozřejmě podstatně záleží také na tom, blíže jakému okraji pomyslné obyvatelné zóny planeta obíhá.
Co se týče okrajů obyvatelné zóny ve Sluneční soustavě, na Venuši tedy k pohřbívání uhlíku asi nedocházelo, co na Marsu – i když atmosféra Marsu nyní obsahuje hlavně oxid uhličitý, dříve ho tam bylo relativně méně a absolutně více, asi?
