Hledání života: Exoplanety nebo Exoměsíce

Hledání života: Exoplanety nebo Exoměsíce

Když začneme uvažovat o existenci mimozemského života ve vesmíru, první na co se začneme soustředit jsou planety, ovšem čím dál více je jasné, že mnohdy příjemnější podmínky pro život se mohou nacházet spíše na měsících kroužících kolem svých planet.
Pro vysvětlení: Exoplaneta nebo také extrasolární planeta je planeta obíhající kolem jiné hvězdy než je naše Slunce, resp. je to planeta patřící do jiné sluneční planetární soustavy. Při pátrání po exoplanetách se zjistilo, že mnoho takových planet jsou plynní obři, defakto nemají zemský charakter. Pro představu lze použít Jupiter, Saturn, Uran a Neptun z naší sluneční soustavy, právě tyto planety jsou "prozatím" označovány jako plynné. Na exoplanetě plynného charakteru nelze asi očekávat nějakou formu inteligentního života, a právě zde vstupují do hry exoměsíce, které krouží kolem exoplanet. Na těchto měsících může být daleko příjemněji pro mimozemský život.

Třeba konkrétně takový Jupiter má nejméně 63 měsíců, což už je úctyhodné číslo. Nejznámější jsou asi Io, Ganymed, Callisto a Europa, právě o Europě se hovoří jako o jednom z možných míst pro život, sice je tento měsíc kompletně pokryt ledem, ale je velmi pravděpodobné, že pod ledem se skrývá rozlehlý oceán. No a kde je voda v tekutém stavu, může existovat i život.
Tímto druhem úvahy se inspiroval i René Heller, který je postdoktorand v astronomii na McMaster University v Kanadě. Studuje kde by tyto exoměsíce mohly být, nebo jak bychom je mohli snadno odhalit pomocí současných nebo budoucích astronomických přístrojů. Hlavní častí jeho práce je měření obyvatelnosti exoměsíců, což je o něco složitější než u exoplanet.

Nový Hellerův dokument, ve kterém mu pomohl Rory Barnes z University of Washington a NASA Virtual Planetary Laboratory, zkoumá jak teplo vycházející z čerstvě vytvořené exoplanety, spojené se zářením mateřské hvězdy, může doslova upéct měsíce kroužící kolem exoplanety. "Obyvatelnost exoměsíců je samozřejmě omezená jejich umístěním v obyvatelné zóně, nicméně mají také druhý zdroj tepla vycházející z jejich hostitelské planety, který musí být brán v úvahu." řekl Heller. "S ohledem na tento druhý zdroj, naše studie ukazuje, že v případě malé vzdálenosti měsíce od mladé a horké exoplanety může tato exoplaneta způsobit měsíc neobyvatelný".

Vědci se domnívají, že měsíce by mohly sloužit jako vhodné příbytky pro život stejně dobře jako planety. Dokonce i měsíce daleko za obyvatelnou zónou, jako je například Jupiterova Europa, nabízí lákavé náznaky možné obyvatelnosti právě díky podpovrchovému oceánu. Přesto, měsíc obíhající kolem exoplanety v obyvatelné zóně naznačuje větší pravděpodobnost pro život, než na chladné Europě. Měsíce obecně vznikají jako planety kousek po kousku. Nejprve se zrodí hvězda, v rotujícím disku okolo nové hvězdy je mnoho materiálu, který se postupně slučuje do větších a větších těles. Vzhledem k jejich hmotnosti a gravitaci rostou v tandemu, vyvíjejíci planety podobně přitáhnou mračna plynu a prachu, tím vytvoří vlastni disk, který se následně začne slučovat do měsíce. Paradoxně se zdá že u našeho Měsíce byl scénář jiný, existují náznaky, že Měsíc se zformoval po dopadu jiného planetárního bloku na Zemi.

Hledání "obyvatelné hranice"

Ve svém novém dokumentu se Haller a Barnes snaží přijít na to, jaká je nejmenší možná
vzdálenost exoměsíce od exoplanety k udržení kapalné vody na jejím povrchu. Tato vnitřní
orbitální hranice je nazvána "Obyvatelná hranice". Měsíc v něm obdrží přebytek tepelné
energie ze dvou hlavních zdrojů:

1) Teplo způsobené gravitační interakcí s jeho planetárním hostitelem.
2) Osvětlení z planety.

Příliš vysoká teplota na "vodní" planetě může vyvolat skleníkový efekt, voda se začne odpařovat, a pokud se nestihne v atmosféře včas zchladit a zkondenzovat do kapalného stavu, přemění se na horký plyn. Tento plyn se rozdělí na kyslík a vodík. Samozřejmě nejlehčí prvek unikne z atmosféry, planeta postupně vyschne. Určit obyvatelnou hranici může být dost komplikované, tam kde obíhá měsíc dnes, nemusel obíhat před mnoha miliony let. V průběhu času slapové síly pomalu tlačí měsíc na širší oběžnou dráhu kolem planety, takže dráhu měsíce je potřeba brát s určitou rezervou. Zdánlivě přívětivý měsíc se klidně mohl mnoho milionů let toulat v zóně, která ho proměnila v naprosto neobyvatelný.

Podle obecných pravidel by na obyvatelném měsíci musela být správná teplota a musí mít i určitou minimální hmotnost. Musí být dostatečně masivní, aby gravitačně dokázal udržet atmosféru a samozřejmě by měl mít podobný charakter jádra jako má naše Země. To znamená roztavené, otáčející, se železným jádrem. Právě jádro je podstatně důležité k vytváření magnetického pole, které chrání před kosmickým zářením.

Samozřejmě model se nedá aplikovat na všechny varianty, existuje i možnost exoměsíců, které ve své minulosti putovaly v naprosto neobyvatelných zónách, došlo u nich ke ztrátě vody, avšak slapové síly působící po mnoho milionů let vytlačily exoměsíc na příznivou orbitu své hostitelské exoplanety. Následně mohlo proběhnou kometární bombardování. Komety můžou obsahovat obrovská množství ledu, který se touto formou mohl dostat na exoměsíc. Orbitální dráha příznivá, komety zajistily důležitou vodu, a po několik stovek milionů let neobyvatelný měsíc může znovu ožít. Orbitální modely evoluce budou složité, je potřeba zahrnout velmi mnoho důležitých faktorů, které ovlivňují zda exoměsíc je, či nikoliv, obyvatelným. "Je důležité, že pohledem hluboko do minulosti exoměsíců děláme vše pro to, abychom lépe pochopili zda exoměsíce mohou podporovat mimozemský život" řekl Heller.

zdroj: www.space.com