ჩვენი ერთადერთი ნიმუში ეგზოპლანეტების სიცოცხლისათვის ხელსაყრელობის შესაფასებლად, ერთადერთი პლანეტაა მთელ კოსმოსში: დედამიწა. ჩვენი მშობლიური პლანეტა ერთადერთია, რომელზეც დარწმუნებით ვიცით, რომ სიცოცხლე აღმოცენდა.
თუმცა, სიცოცხლის ჩვენთვის ცნობილი ფორმა შეიძლება მხოლოდ დედამიწის მსგავსი პლანეტებით არ შემოიფარგლებოდეს; მართლაც, ახლახან მეცნიერებმა განსაზღვრეს ეგზოპლანეტების ის ტიპი, რომლებსაც შესაძლოა, სიცოცხლისათვის ხელსაყრელი პირობები მილიარდობით წლის განმავლობაში ჰქონდეთ.
მთავარია თხევადი წყალი, რომელიც იქ დიდხანს არის წარმოდგენილი. აქ, დედამიწაზე, თხევადი წყალი გადამწყვეტი იყო სიცოცხლის აღმოცენებისთვის. ეგზოპლანეტებს, რომლებსაც შესაძლოა, თხევადი წყლის შენარჩუნება შეუძლიათ, ალბათ უკეთესი შანსიც შეიძლება ჰქონდეთ სიცოცხლის აღმოცენებისთვის.
ციურიხის უნივერსიტეტის ასტრონომის, მარი მოლ ლუს ხელმძღვანელობით ჩატარებული ახალი კვლევის მიხედვით, წყალბადისა და ჰელიუმის სქელ ატმოსფეროს მართლაც შეუძლია დიდი ხნის განმავლობაში შეინარჩუნოს სიცოცხლისათვის ხელსაყრელი ტემპერატურა და გარემო პირობები.
„ერთ-ერთი მიზეზი, რის გამოც დედამიწაზე წყალი თხევადი სახით არის, ატმოსფეროა. მისი ბუნებრივი სათბურის ეფექტის წყალობით, ის სითბოს ზუსტად შესაფერის რაოდენობას გამოამწყვდევს და წარმოქმნის ოკეანეების, მდინარეებისა და წვიმისათვის შესაფერის გარემოს“, — ამბობს ციურიხის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი რავიტ ელედი.
თუმცა, დედამიწის ატმოსფერო ყოველთვის ისეთი არ იყო, როგორიც დღესაა. ახლა მასში ძირითადად აზოტია, შემდეგ მოდის ჟანგბადი და მხოლოდ უმცირესი რაოდენობით შეიცავს წყალბადსა და ჰელიუმს.
როდესაც პლანეტა ახლად წარმოქმნილი იყო, ჰქონდა ე. წ. პირველად ატმოსფერო, რომელიც ძირითადად წყალბადისა და ჰელიუმისგან შედგებოდა: მტვრისა და გაზის იმ ღრუბლის ძირითადი შემადგენელი მასალებისგან, რომლისგანაც მზე და მისი სისტემა წარმოიქმნა.
დედამიწამ პირველადი ატმოსფერო საკმაოდ ადრეულ ეტაპზე დაკარგა და ამის მიზეზი სავარაუდოდ რამდენიმე პროცესი იყო; მათ შორის დასხივება ძალიან ცხელი, ახალგაზრდა მზისგან და მეტეორიტებით ბომბარდირება.
მაგრამ შესაძლებელია, რომ სუპერდედამიწის ტიპის ეგზოპლანეტას — დედამიწაზე უფრო მასიურს, მაგრამ ნეპტუნზე ნაკლებად მასიურს — პირველადი ატმოსფეროს შენარჩუნება გაცილებით დიდხანს შეეძლოს, ვიდრე დედამიწამ შეძლო.
„სათბურის ეფექტი შეიძლება ასეთ მასიურ პირველად ატმოსფეროსაც ჰქონდეს, დედამიწის დღევანდელი ატმოსფეროს მსგავსად. გამომდინარე აქედან, გვსურდა გაგვერკვია, შეეძლო თუ არა ასეთ ატმოსფეროს თხევადი წყლისათვის საჭირო გარემო პირობების წარმოქმნა“, — აღნიშნავს ელედი.
ასეთი კვლევის მიზნით, ჯგუფმა სიმულაციებს მიმართა; მოახდინა ისეთი ეგზოპლანეტების მოდელირება, რომლებსაც ჰქონდათ სხვადასხვა მასის ბირთვი, ატმოსფერო და მანძილი საკუთარი დედავარსკვლავისგან. მკვლევრებმა გაითვალისწინეს მხოლოდ მზის მსგავსი ვარსკვლავები.
შედეგებმა აჩვენა, რომ სქელი პირველადი ატმოსფეროს მქონე ეგზოპლანეტები შეიძლება მართლაც საკმარისად თბილი იყოს, რომ თხევადი წყალი მაქსიმუმ 10 მილიარდი წელიწადიც კი შეინარჩუნოს.
თუმცა, არის გარკვეული მომენტები. ვარსკვლავური რადიაციის თავიდან ასაცილებლად, რომელსაც პირველადი ატმოსფეროს განადგურება შეუძლია, საჭიროა, რომ ეგზოპლანეტა ვარსკვლავისგან საკმაოდ დაშორებული იყოს — დაახლოებით ორჯერ უფრო შორს, ვიდრე დედამიწა მზისგან. მზის სისტემაში ეს მზისგან ისე შორს არის, რომ პლანეტის ზედაპირზე წყალი გაიყინებოდა.
მაგრამ მზე პლანეტის გათბობის ერთადერთი წყარო არ არის. ზოგიერთ პლანეტას, მათ შორის დედამიწას, საკუთარი სითბოს გამომუშავება შეუძლია. ამის რამდენიმე გზა არსებობს, მათ შორის გეოთერმული პროცესები და რადიოაქტიური ელემენტების არსებობა, რომლებიც დაშლისას სითბოს გამოყოფენ.
შესაბამისად, თუკი დედავარსკვლავიდან ასეთ მანძილზე მდებარე სუპერდედამიწის ტიპის ეგზოპლანეტას აქვს პირველადი ატმოსფერო და საკმარისი ოდენობის შიდა გათბობა, შეიძლება ხელსაყრელი გარემო წარმოიქმნებოდეს იყოს ზედაპირზე თხევადი წყლის შესანარჩუნებლად.
„ბევრისთვის ეს შეიძლება სიურპრიზი იყოს. როგორც წესი, ასტრონომები თხევადი წყლის არსებობას ვარაუდობენ ვარსკვლავის გარშემო ისეთ რეგიონებში, რომლებიც რადიაციის შესაფერის დონეს იღებენ: არც ძალიან ბევრს, რომ წყალი აორთქლდეს და არც ძალიან ცოტას, რომ მთლიანად გაიყინოს“, — ამბობს ბერნის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი კრისტოფ მორდასინი.
მისი განცხადებით, გამომდინარე იქიდან, რომ თხევადი წყლის არსებობა სავარაუდოდ სიცოცხლის აუცილებელი წინაპირობაა, სიცოცხლეს კი დედამიწაზე აღმოცენებისთვის მილიონობით წელიწადი დასჭირდა, ამან შეიძლება დიდად გააფართოოს არამიწიერი სიცოცხლის ფორმების ძებნის ჰორიზონტი. ასტროფიზიკოსი ამბობს იმასაც, რომ მათი კვლევის მიხედვით, სიცოცხლე შეიძლება აღმოცენდეს ე. წ. მოხეტიალე პლანეტებზეც, რომლებიც არც ერთი ვარსკვლავის გარშემო არ მოძრაობენ და გალაქტიკაში თავისუფლად დაქრიან.
შიდა გათბობის ამ მოდელის მიხედვით, სიცოცხლე ჰიპოთეტურად შესაძლებელი უნდა იყოს სქელი ყინულოვანი საფარის მქონე პლანეტურ სხეულებზეც, მაგალითად, სატურნის მთვარე ენცელადზე და იუპიტერის თანამგზავრ ევროპაზე, ასევე გალაქტიკაში მოხეტიალე პლანეტათა თანამგზავრებზე.
ჯგუფის მოდელი მოითხოვს ბევრი სხვადასხვა დეტალის არსებობას ზუსტად შესაფერის ადგილას და დროს. ეს კი სულაც არ არის შეუძლებელი — ყველაფერს რომ თავი დავანებოთ, არსებობს დედამიწა და მასზე სიცოცხლე ყვავის. თუმცა, ეს შეიძლება ადვილად არ ხდებოდეს.
„მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენი შედეგები ამაღელვებელია, ის ალბათ მაინც ზღვაში წვეთია. იმისათვის, რათა ასეთ პლანეტებს თხევადი წყალი დიდი ხნის განმავლობაში ჰქონდეთ, უნდა გააჩნდეთ ზუსტად შესაფერისი რაოდენობის ატმოსფერო. არ ვიცით, რამდენად ხშირია ასეთი რამ“, — ამბობს მორდასინი.
შესაფერის გარემო პირობებშიც კი, როგორც იგი აღნიშნავს, უცნობია, რამდენად აქვს სიცოცხლეს ასეთ ეგზოტიკურ ჰაბიტატში აღმოცენების შანსი. ეს უკვე ასტრობიოლოგიის საკითხია, მაგრამ ეს კვლევა მაინც აჩვენებს, რომ სიცოცხლისადმი მეგობრული პლანეტების შესახებ ჩვენი დედამიწაცენტრული მოსაზრება ძალიან ვიწროა.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია unibe.ch-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
