Elämän tukemiseksi eksoplaneetan tulisi vain hengailla, missä sen tähden lämpö on juuri sopivaa nestemäiselle vedelle. Oikea?
Ei välttämättä. Uusi tutkimus ehdottaa, että sellainen planeetta saattaa tarvita elämän tukemiseksi myös levytektoniikkaa, ja ne laukaistaan kapeammalla etäisyydellä vanhemmasta tähdestä.
Washingtonin yliopiston tähtitieteilijä Rory Barnes on kirjoittanut julkaisun, jonka julkaisee The Astrophysical Journal Letters joka käyttää uusia laskentoja tietokonemallinnuksesta "vuoroveden asumisalueen" määrittelemiseksi.
Nestemäisen veden lisäksi tutkijoiden mielestä levytektoniikkaa tarvitaan ylimääräisen hiilen vetämiseksi ilmakehästä ja sen rajoittamiseksi kiviin, jotta estetään kasvihuoneiden lämpeneminen. Tektoniikka tai levyjen, jotka muodostavat planeetan pinnan, liikettä johtaa tyypillisesti radioaktiivisen hajoamisen kanssa planeetan ytimessä, mutta tähden painovoima voi aiheuttaa vuorovesiä planeetalla, mikä luo enemmän energiaa levytektonian käyttämiseen.
"Jos sinulla on levytektoniikkaa, niin sinulla voi olla pitkän aikavälin ilmastonvakaus, joka meidän mielestämme on elämän edellytys", Barnes sanoi.
Tektoniset voimat eivät voi olla niin vakavia, että geologiset tapahtumat korjaavat nopeasti planeetan pinnan ja tuhoavat elämän, joka olisi saattanut jalansijan, hän sanoi. Maapallon on oltava etäisyydellä, jolloin tähden gravitaatiokentästä vetäminen tuottaa tektoniikkaa aloittamatta äärimmäistä vulkaanista aktiivisuutta, joka herättää planeetan liian lyhyessä ajassa, jotta elämä menestyisi.
"Kaiken kaikkiaan tämän työn tarkoituksena on vähentää asuttavien ympäristöjen määrää maailmankaikkeudessa tai ainakin sitä, mitä olemme ajatelleet asuttavaksi ympäristöksi", Barnes sanoi. "Parhaat paikat etsivät asumiskelpoisuutta ovat, kun tämä uusi määritelmä ja vanha määritelmä ovat päällekkäisiä."
Uusilla laskelmilla on vaikutuksia planeetoihin, joita aikaisemmin pidettiin liian pieninä asutettavuuden kannalta. Esimerkki on Mars, jolla on ollut kokemusta tektonikasta, mutta se toiminta lakkaa, kun lämpö planeetan rapistuvasta sisäydämestä häviää.
Mutta kun planeetat saavat lähemmäksi aurinkoaan, painovoima vetää vahvemmaksi, vuorovesivoimat lisääntyvät ja energiaa vapautuu enemmän. Jos Mars siirtyisi lähemmäksi aurinkoa, auringon vuorovesihiukkaset voisivat mahdollisesti käynnistää tektonian uudelleen, vapauttaen kaasuja ytimestä lisää ilmakehän luomiseksi. Jos Mars sataisi nestemäistä vettä, se voisi siinä vaiheessa olla käyttökelpoinen elämälle sellaisena kuin me sen tunnemme.
Erilaisia Jupiter-kuutia on pitkään pidetty potentiaalisesti elävänä. Mutta yhdellä heistä, Iolla, on niin paljon vulkaanista aktiivisuutta, Jupiterin vuorovesivoimien seurausta, että sitä ei pidetä hyvänä ehdokkaana. Tektoninen toiminta uudistaa Ion pinnan alle miljoonaan vuoteen.
"Jos niin tapahtuisi maan päällä, olisi vaikea kuvitella kuinka elämä kehittyisi", Barnes sanoi.
Mahdollinen maapallomainen, mutta kahdeksan kertaa massiivisempi planeetta, nimeltään Gliese 581d, löydettiin vuonna 2007 noin 20 valovuoden päässä Vaaka-aukiosta. Aluksi ajateltiin, että planeetta oli liian kaukana auringostaan, Gliese 581, nestemäisen veden saamiseksi, mutta viimeaikaisten havaintojen mukaan kiertorata on nestemäisen veden asumisalueella. Kuitenkin planeetta on aurinkovuorovesivoimiensa asumisalueen ulkopuolella, mikä kirjoittajien mielestä rajoittaa rajusti elämänmahdollisuuksia.
"Mallamme ennustaa, että vuorovedet voivat vaikuttaa vain neljännekseen lämmöstä, joka tarvitaan planeetan asumiskelpoiseksi, joten eron korvaamiseksi voidaan tarvita paljon lämpöä radioaktiivisten isotooppien hajoamisesta", Jackson sanoi.
Barnes lisäsi: "Pohjimmiltaan on, että vuoroveden pakottaminen on tärkeä tekijä, joka meidän on otettava huomioon etsiessämme asuttavia planeettoja."
Lähde: Washingtonin yliopisto kautta EurekAlert. Paperi on saatavilla täältä.
