Mokslo ir technologijų pasaulis

Jau daugelį metų astronomai ieško planetų, kuriose galėtų egzistuoti gyvybė. Didžioji dalis paieškų buvo atliekama naudojantis antžeminiais teleskopais ir kosminiais zondais, iš kurių renkamų duomenų galima svarstyti apie sąlygas planetose, esančiose už tūkstančių šviesmečių, rašo „The Verge“.

Tiesa, visose paieškose laikomasi vienos fundamentalios visuotinai priimtinos prielaidos – kad šios planetos turi būti savo žvaigždės „gyvenamoje zonoje“ - siauroje juostoje aplink žvaigždę, kurioje besisukant planetos paviršius nebūtų per daug šaltas ir per daug karštas, kad jame galėtų laikytis skystas vanduo. Tačiau dabar keli astronomai meta iššūkį šiai prielaidai: pasak jų, gyvybės paieškas reikėtų stipriai išplėsti ir į „kandidatų gyvybei palaikyti“ sąrašą įtraukti ir filme „Dune“ pavaizduoto Arakio tipo planetas, ir dujinius gigantus su vandenilio atmosfera.

„Dabar laikomasi logikos, kad bet kokiai mūsų suvokiamai gyvybei reikalingas vanduo“, - sakė Masačūsetso technologijų instituto planetų mokslo ir fizikos profesorė Sara Seager, kurios mokslinis darbas, apibendrinantis gyvybės egzistencijos egzoplanetose teorijas, buvo publikuotas prestižiniame žurnale „Science“. „Jeigu egzoplanetos paviršiuje yra skysto vandens, joje gali būti ir gyvybės. Skysto vandens gali būti ir planetose, kurios labai skiriasi nuo Žemės, jei tik jų temperatūra yra panaši, kaip Žemės paviršiuje“, - aiškina mokslininkė.

Gyvenamoji zona nėra apibrėžiama tiksliu atstumu nuo žvaigždės – tas atstumas priklauso ir nuo pačios žvaigždės dydžio, ir nuo jos šviesio (didesnės, šviesesnės žvaigždės paprastai turi didesnes gyvenamas zonas). Tokia gyvenamosios zonos koncepcija nuo pirmojo jos pasiūlymo septintame praėjusio amžiaus dešimtmetyje keitėsi ne vieną kartą. Dabar iš esmės sutariama, kad Saulės tipo žvaigdėms gyvenamoji zona turėtų būti tarp 0,99 iki 1,7 astronominių vienetų (AV). Kitaip tariant, Žemė yra pačiame šios gyvenamosios zonos pakraštyje, ties vidine riba. Tačiau S. Seager tvirtina, kad gyvybės paieškų zoną reikia smarkiai plėsti ir į vidaus, ir į išorės pusę – mūsų Saulės tipo sistemose gyvybės egzistavimo tikimybės negalima atmesti zonoje nuo 0,5 iki 10 AV nuo žvaigždės.

Tiesa, net ir priėmus naująjį pasiūlymą, iš daugiau nei 2700 santykinai artimų egzoplanetų prie jau egzistuojančio 60-70 „elitinių“ planetų, patenkančių į gyvenamąją zoną pagal dabartinį apibrėžimą, sąrašo bus pridėta ne taip jau ir daug kandidačių gyvybės paieškai. Visgi gyvenamosios zonos išplėtimas padidins mūsų galimybę aptikti gyvybę kažkur kitur Visatoje. Siūlymas plėsti gyvenamąją zoną vis dar neatmeta reikalavimo, kad planetos paviršiuje būtų skysto vandens, tačiau jis atmeta vyraujančią nuomonę dėl ko vanduo gali būti skystas. Netgi planetose, esančiose kur kas arčiau ar kur kas toliau nuo savo žvaigždės gali būti skysto vandens, sako S. Seager ir jos bendraminčiai.

Planetoms, esančioms gana arti savo žvaigždės (įsivaizduokite Veneros atstumą nuo Saulės), skysto vandens egzistavimas įmanomas tuo atveju, jei tai būtų labai sausas, iš esmės dykumos tipo pasaulis, kuriame būtų labai nedaug vandens garų, galinčių atmosferoje sudaryti iš žvaigždės atkeliaujančios šilumos išlaikymo (šiltnamio) efektą. „Vanduo yra pačios rimčiausios šiltnamio dujos Žemėje. Todėl planeta su nedideliu garų kiekiu neperkais net jeigu planeta bus arčiau žvaigždės nei Žemė yra nutolusi nuo Saulės“, - aiškino S. Seager. Jei ši teorija teisinga, visai gali būti, kad prieš kokį milijardą metų ir Venera buvo gyvenama, bet manoma, kad didėjant Saulės ryškiui planetą pražudė šiltnamio efektas.

Tiesa, kiti mokslininkai neskuba besąlygiškai pritarti S. Seager. „Manau, kad Arakio tipo planeta yra visai tikėtina idėja. Bet abejoju, kad planetos, kuri yra iš esmės sausa, biologiniai pėdsakai bus tokie intensyvūs, kokių galima tikėtis iš daugiau į Žemę panašių planetų su vandenynais“, - sakė Vašingtono universiteto (JAV) planetų mokslo ir astrobiologijos profesorius Davidas Catlingas. Taip pat jis nurodė, kad apie Arakio tipo planetas ir galimybes, kad jose egzistuoja gyvybė dar 2011 metais recenzuojamame žurnale rašė Japonijos mokslininkai. S. Seager savo apžvalgoje pateikia nuorodas į šį ir daugelį kitų tyrimų, taip pat tuos, kurie argumentuoja, jog gyvenamą zoną reikėtų plėsti iki Saturno atitikmens, jeigu tik planetos atmosferoje yra gausu vandenilio.

„Vandenilis planetas, kurių orbita būtų ekvivalentiška Žemės orbitai, galėtų perkaitinti, tačiau jis gali ir išplėsti gyvenamą zoną, nes toliau nuo savo žvaigždės esančios planetos galėtų išsaugoti daugiau šilumos“, - tikina S. Seager. Tuo tarpu D. Catlingas su tokia prielaida nesutinka ir nurodo, kad Žemėje gyvuojantys vandens mikrobai naudoja vandenilį šalindami jį iš atmosferos. Todėl jeigu planetoje būtų daugybė vandenilio, kurio nenaudotų mikroorganizmai, tikriausiai ta planeta nebūtų gyvenama. „Aš linkęs manyti, kad vandenilis iš tikrųjų yra gyvybes nebuvimo ženklas. Jo didelis kiekis atmosferoje yra tarsi iškaba su užrašu „nieko nėra namie“, - sakė mokslininkas.

Visgi vienas iš šiuolaikinės gyvenamosios zonos sąvokos formuotojų teigia, kad egzoplanetos su atmosfera, kurioje gausu vandenilio, yra geras kandidatas gyvybės paieškai – netgi tuo atveju, jei tai yra „benamė planeta“, viena klajojanti tarpžvaigždine erdve, be nuolat ją šildančio dangaus šviesulio. „Planetos su pritrauktomis vandenilio atmosferomis iš esmės galėtų būti gyvenamos net ir tuo atveju, jei jos nebūtų susijusios su žvaigždėmis. O tokiu atveju gyvenama zona yra visur. Bet dėl to silpsta gyvenamosios zonos koncepcijos svarba“, - sakė Pensilvanijos valstijos universiteto (JAV) geologijos mokslų profesorius Jamesas Kastingas.

Visgi J. Kastingas mano, kad kuriant naujus teleskopus, skirtus gyvybės pėdsakų paieškai, turėtume laikytis standartinio gyvenamosios zonos apibrėžimo. „Būtų naudinga turėti kriterijus kokio didumo ir sudėtingumo turi būti teleskopas, reikalingas gyvenamų planetų paieškai“, - sakė profesorius. Bet jis negali atmesti ir galimybės, kad gyvenamosios zonos apibrėžimą teks keisti sukūrus naujus teleskopus. „Žinome, kad gyvybė atsirado Žemėje. Taigi, jei rastume kitų į Žemę panašių planetų ir jose ieškotume gyvybės požymių, turėtume gauti pakankamai gerą atsakymą“ į klausimą, ar esami vieninteliai Visatoje.