מה המתכון לכוכב לכת חי? אסטרונומים לא בטוחים - עוד לא מצאנו אחר מאשר כדור הארץ.
אבל יש לנו כמה ניחושים משכילים: החיים זקוקים ככל הנראה למים, פחמן ומספיק אור וחום כדי להניע עולם בלי לשרוף אותו עד פריכות. כוח הכובד לא צריך להיות גבוה מדי ואווירה לא תפגע. אך מחקר חדש מציע מרכיב חיוני נוסף: השפעות אסטרואידים גדולים ושביט, בדיוק בכמויות הנכונות.
כאשר חפץ גדול פוגע בכוכב לכת, קורים שני דברים: החומר מהאובייקט מתווסף למסת הפלנטה, וחלק מהאטמוספרה סביב אזור ההשפעה מתחלף לחלל, אמר מארק וויאט, אסטרונום מאוניברסיטת קיימברידג 'ומוביל מחבר העיתון החדש. בהשפעות ענקיות ממש, כמו זו שיצרה את ירח כדור הארץ, אווירה מסוימת נכנסת לאחור גם מהצד הרחוק של כדור הארץ, מה שאומר שקצת יותר הולך לאיבוד. אבל זה לא אומר שעולם בית של wannabe צריך לדלג לחלוטין על ההשפעות. אם כוכב לכת יפתח את התנאים שנחשבים נחוצים לחיים, עדיף להיות שייך לקטגוריה אמצעית של כוכבי לכת הסופגים המון השפעות עיקריות - אך לא כל כך רבים שהם מאבדים את האטמוספרה שלהם.
הסיבה לכך היא שכוכבי לכת כמעט ודאי זקוקים ל"נדיפים "באטמוספירה שלהם על מנת להנביט חיים, אמר וויאט ל- Live Science. נדיפים הם כימיקלים, כמו מים ופחמן דו חמצני, שיכולים להרתיח בטמפרטורות נמוכות. כל החיים שאנו מכירים מסתמכים על מים ופחמן כדי לקיים את עצמם ברמה כימית בסיסית, ומדענים מאמינים כי התכונות של אותם כימיקלים גורמים להם להיות נחוצים כדי שהחיים יתעוררו בכל מקום ביקום.
אך לא כל כוכבי הלכת מתחילים בריכוזים הנדרשים של נדיפים. בתחילת חייו של כוכב, הוא הרבה יותר בהיר. והברק הנוסף הזה חם מספיק כדי לאפות את כל האבק הרופף באזור שיהפוך לאזור המגורים של הכוכב - האזור הלא חם מדי ולא קר מדי - בהמשך. הטמפרטורות המוקדמות החמות ההן, ככל הנראה, מפירות מים ונדיפים אחרים מהאבק שיהפוך בסופו של דבר לכוכבי לכת ראויים למגורים. אז לאחר שנוצרו כוכבי לכת והכוכב מתקרר, הכדורים הסלעיים האלה צריכים לרכוש את הנדיפים שלהם ממקום אחר במערכת השמש. במילים אחרות, הם צריכים להתנפץ לחבורה של חפצים גדולים ותועים.
החוקרים מצאו כי המועמדים הטובים ביותר להעברת נדיפים תוך לא הפשטת האטמוספרה של כדור הארץ ועיקורו הם אובייקטים בגודל בינוני. ההשפעות של אסטרואידים ושביטים באורך 60 מטר (20 מטר) עד 3,300 רגל (1 קילומטר) יעילים מאוד בהעברת נדיפים ונוטים להוסיף לאווירה יותר ממה שהם מפחיתים, כך מצאו החוקרים. אסטרואידים גדולים יותר, ברוחב של עד 12 ק"מ (2 ו -20 ק"מ) לרוחב, נוטים להפשיט יותר אווירה ממה שהם מוסיפים.
השפעות ענק כמו זו שיצרה את ירח כדור הארץ, מצאו המחברים, לא מתעסקות בסיפור הזה ככל שתצפו. אירועים כאלה הם די נדירים, ובעוד שהם יכולים לשנות את הרכב האווירה, הם לא יסירו אותה לחלוטין.
אחד הלקחים החשובים ממאמר זה הוא שכוכבי "כיתת M" קטנים - הקטגוריה הנפוצה ביותר של כוכבים, עמומים מכדי לראות בעין בלתי מזוינת, רבים מהם גמדים אדומים - הם ככל הנראה מועמדים רעים לחיים, כתבו המחברים. זה משמעותי, מכיוון שרבים מ Exoplanets פוטנציאליים למגורים הופיעו סביב אותם סוגים של כוכבים.
"עבור כוכבי M, בהירותם הנמוכה פירושה שהאזור המגורים קרוב יותר לכוכב מאשר לכוכב כמו השמש," אמר וויאט.
כדי לקבל מספיק אור, כוכב לכת דמוי כדור הארץ המעגל כוכב ממעמד M עשוי להיות קרוב יותר לכוכב הזה כמו שמרקורי הוא לשמש שלנו.
וזה מחמיר. ממש ליד כוכב קטן, בעל המוני נמוך, אסטרואידים ושביטים מסתובבים במהירות גבוהה הרבה יותר ומתרסקים בצורה דרמטית יותר בכוכבי לכת.
"השפעות מהירות גבוהה יותר יעילות הרבה יותר להפשטת אווירה," אמר וויאט.
אלה חדשות רעות לחיים בעולמות ה- M. וזה לא הגורם היחיד שהופך את חיי עולם ה- M לבלתי סבירים.
שרה רוגיימר, מומחית באווירה אטוסופולית באוניברסיטת אוניברסיטת אוניברסיטת אוניברסיטה אוקספורד, שלא הייתה מעורבת במחקר זה.
אז האם יש תקווה לחיים בעולמות ה- M?
"אני חושב שבסופו של דבר, נענה על שאלה זו באופן תצפיתי עם זמן קצר לאחר שיגורו: האם לכוכבי לכת מגורים המקיפים גמדי M יש אטמוספרות?" רוגיימר אמר. "אנו יודעים שלכוכבי לכת חמים מעט וגדולים יותר המקיפים את גמדי ה- M יש אמנם אטמוספרות עבות. אבל השאלה הזו עדיין נשארת לכוכבי לכת ראויים למגורים: האם הם יכולים לשמור על אווירה מספיק רזה, משהו כמו כדור הארץ ולא ונוס?"
הכותבים הדגישו בעיתון כי רבות ממסקנותיהם מבוססות על אי וודאויות: היכן נוצרים החיים? כמה מערכות כוכבים אחרות שם בחוץ דומות למערכת השמש שלנו?
אדווין ברגין, מומחה להיווצרות כוכבי לכת ומים באוניברסיטת מישיגן שלא היה מעורב במחקר זה, הסכים עם הכותבים כי יש מה שהוא כינה "סיבוכים משמעותיים" בחישובים שמאחורי מאמר זה.
"אבל המגמות הכלליות שהן מציגות די מעניינות ויכולות להיות חשובות," אמר.
הוא הצביע על עבודתו שלו, שהציעה שכדור הארץ התחיל עם אווירה עבה יותר ועשירה בחנקן, אך איבד חלק גדול ממנו מהשפעות. מחברי המאמר החדש הזה הציעו במודל שלהם כי השפעות משביטים ואסטרואידים עשויים לעצב את האווירה של כדור הארץ, מאדים וונוס.
בהמשך הדרך, אמרו החוקרים, יש עוד ללמוד כיצד העבודה הזו יכולה להסביר את מערכת השמש שלנו, במיוחד את תפקידן של השפעות הענק כאן. מאמר זה טרם פורסם בכתב עת שנבדק על ידי עמיתים והוא זמין בשרת ההדפסה המקדימה arXiv.
