Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Wysokie promieniowanie UV nie wyklucza możliwości istnienia życia na egzoplanetach

Recommended Posts

Na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society opublikowano artykuł, który daje nadzieję, że na najbliższych nam skalistych egzoplanetach może istnieć życie. Lisa Kaltenegger i Jack O'Malley-James z Carl Sagan Institute twierdzą, że wysoki poziom promieniowania ultrafioletowego wcale nie musi wykluczać istnienia życia.

Naukowcy modelowali promieniowanie UV na czterech najbliższych Ziemi egzoplanetach znajdujących się w ekosferach swoich gwiazd: Proxima-b, TRAPPIST-1e, Ross-128b oraz LHS-1140b.

Najbliższa z nich, Proxima-b, znajduje się w odległości nieco ponad 4 lat świetlnych od Ziemi. Dociera do niej 250 razy więcej promieniowania UV niż na Ziemię. Jednak Kaltenegger i O'Malley-James twierdzą, że może na niej istnieć życie, a dowodem na to... jesteśmy my.

Życie na Ziemi rozpoczęły organizmy, które żyły w czasach, gdy na naszą planetę docierało nawet więcej promieniowania UV niż dociera obecnie na Proximę-b. Przed 4 miliardami lat Ziemia była bombardowana olbrzymimi dawkami zabójczych promieni. A mimo to, życie na niej istniało. To samo może dziać się obecnie na niektórych z najbliższych nam egzoplanet.

Wspomniane planety krążą wokół czerwonych karłów, na których bardzo często dochodzi do rozbłysków, a wówczas do planet docierają duże dawki promieniowania UV. Wiadomo, że promieniowanie takie jest szkodliwe dla organizmów żywych i może niszczyć atmosferę.

O'Malley-James i Kaltenegger przeprowadzili symulacje z różnym składem atmosfery. Od takiej, podobnej do dzisiejszej atmosfery Ziemi, po cienką atmosferę, która nie zatrzymuje szkodliwego promieniowania. Ich modele wykazały, że im cieńsza atmosfera i mniej zawiera ozonu, tym większe dawki UV docierają do powierzchni planety. Następnie modele porównano z modelami ziemskiej atmosfery sprzed 4 miliardów lat.

Badania wykazały, że co prawda do wszystkich planet dociera więcej promieniowania UV niż obecnie do Ziemi, ale jest to znacznie mniej, niż Ziemia otrzymywała przed 3,9 miliardami lat.

Biorąc pod uwagę fakt, że w tym czasie na Ziemi istniało życie, wykazaliśmy, że promieniowanie UV nie powinno być uznawane za czynnik ograniczający istnienie życia na planetach krążących wokół gwiazd typu M. Najbliższe nam egzoplanety pozostają więc celem poszukiwania życia poza Układem Słonecznym, stwierdzili badacze.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W razie ataku nuklearnego bądź wypadku z udziałem materiałów rozszczepialnych, specjaliści mogą wykorzystać smartfony ofiar do określenia dawki promieniowania, jaką otrzymały.
      Jak dowiadujemy się z najnowszego numeru Radiation Measurements, ceramiczne izolatory, obecne w wielu urządzeniach elektronicznych, poddane działaniu wysokiej temperatury zaczynają emitować światło, które wskazuje na poziom promieniowania, jakiemu były w przeszłości poddane. Dzięki temu specjaliści mogą w ciągu kilku godzin określić dawkę promieniowania, jaką przyjęła osoba posiadająca przy sobie smartfon. Określenie jej z próbki krwi trwa kilka tygodni.
      Gdy ceramika w podzespołach elektronicznych zostanie poddana promieniowaniu jonizującemu, dochodzi do zmiany układu elektronów w miejscach niedoskonałości struktury krystalicznej. Po podgrzaniu takiej ceramiki do temperatury kilkuset stopni Celsjusza pojawia się promieniowanie, a długość emitowanej fali światła wskazuje na rozkład elektronów w materiale. Z tego rozkładu specjaliści mogą określić dawkę promieniowania.
      Autorzy najnowszej pracy, Robert Hayes, inżynier atomowy z North Carolina State University oraz jego kolega Ryan O'Mara, przetestowali swoją technikę określania dawki promieniowania poddając powierzchniowo montowane oporniki działaniu promieniowania o dawkach 0,005; 0,015; 0,03; 0,06; 0,125; 0,25 oraz 0,5 grejów. Testy wykazały, że nowa technika pozwala na tyle precyzyjnie określić dawkę pochłoniętą, iż można stwierdzić, czy osoba wymaga natychmiastowego leczenia. Takie leczenie jest potrzebne po wchłonięci co najmniej 1 greja. Pozwala też oszacować zwiększone ryzyko nowotworu, które rośnie po wchłonięciu dawki 0,2 grejów.
      Obecnie problem może stanowić fakt, że urządzenie do pomiaru luminescencji ceramiki kosztuje około 150 000 USD, zatem osoby, które mogły zostać napromieniowane, musiałyby wysyłać swoje urządzenia elektroniczne do wyspecjalizowanych odpowiednio wyposażonych laboratoriów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół profesora Aleksandra Wolszczana odkrył trzy nowe egzoplanety oraz tajemniczy obiekt. Naukowcy z Penn State University, korzystając z teleskopu Hobby-Eberly, odkryli planety krążące wokół gwiazd HD 240237, BD +48 738 oraz HD 96127. Jedna z tych masywnych, kończących swe życie gwiazd ma też towarzyszący jej niezidentyfikowany jeszcze obiekt.
      Nowo odkryte systemy planetarne są na dalszym etapie ewolucji niż Układ Słoneczny. Każda z ich gwiazd zwiększa swoją objętość i jest już czerwonym gigantem - umierającą gwiazdą, która wkrótce pożre znajdujące się zbyt blisko planety. Oczywiście podobny los spotka nasze Słońce, które stanie się czerwonym gigantem i prawdopodobnie wchłonie Ziemię, ale stanie się to nie wcześniej niż za 5 miliardów lat - powiedział Wolszczan. Naukowiec dodał, że wokół gwiazdy BD +48 738 krąży nie tylko planeta rozmiarów Jowisza, ale też drugi, tajemniczy obiekt.
      Zdaniem uczonych może to być inna planeta, gwiazda o niedużej masie lub, co byłoby najbardziej interesujące, brązowy karzeł. Będziemy obserwowali ten obiekt i mam nadzieję, że w ciągu kilku miesięcy go zidentyfikujemy - zapowiedział Wolszczan.
      Naukowiec nie wyklucza, że wspomniane gwiazdy miały bardziej rozbudowane systemy planetarne, ale planety i ich księżyce zostały już wchłonięte przez rozrastające się słońca. Interesujący jest fakt, że żadna z gwiazd nie ma planety, która znajdowałaby się w odległości mniejszej niż 0,6 jednostki astronomicznej, czyli 0,6 odległości Ziemi od Słońca. Może to wskazywać, że 0,6 j.a. to magiczna granica, której nieprzekroczenie skazuje planetę na pewną zagładę - mówi uczony.
      Obserwacja umierających systemów planetarnych pozwoli na przewidzenie losu czekającego Układ Słoneczny. Wybitny astronom popuszcza wodze fantazji. Za około 5 miliardów lat Słońce stanie się czerwonym gigantem i prawdopodobnie pochłonie wewnętrzne planety i ich księżyce. Jednak jeśli ludzkość nadal będzie zamieszkiwała Ziemię za 1-3 miliardów lat, może będzie rozważała przeprowadzkę na księżyc Jowisza, Europę. To obecnie lodowe pustkowie nienadające się do zamieszkania, ale gdy słońce zacznie się rozgrzewać i rozszerzać, na Ziemi będzie zbyt gorąco, a lód na Europie się roztopi i być może przez kilka miliardów lat księżyc będzie znajdował się w strefie zamieszkania, pokryty pięknymi oceanami.
      W skład zespołu, który odkrył planety wokół gwiazd HD 240237, BD +48 738 i HD 96127 wchodzili również Andrzej Niedzielski, Gracjan Maciejewski, Grzegorz Nowak, Monika Adamów i Paweł Zieliński z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika.
      W styczniu przyszłego roku działające na Penn State University Center for Exoplanets and Habitable Worlds zorganizuje w Puerto Rico konferencję poświęconą planetom i umierającym gwiazdom. Odbędzie się ona dokładnie w 20. rocznicę odkrycia przez Aleksandra Wolszczana pierwszych planet pozasłonecznych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Francuscy naukowcy z Laboratoire de Météorologie Dynamique twierdzą, że znaleźli pierwszą planetę pozasłoneczną, która może podtrzymać życie podobne do tego, jakie występuje na Ziemi. Wspomniana planeta krąży wokół czerwonego karła Gliese 581, który od kilku lat przyciąga uwagę astronomów.
      W roku 2007 odkryto dwie planety, Gliese 581d i Gliese 581c. Naukowcy stwierdzili, że Gliese 581d, jako zbyt oddalona od swojej gwiazdy, jest na tyle chłodna, że nie może na niej istnieć życie. Jednak Gliese 581c stała się przedmiotem bliższych badań. Szybko jednak wykazano, że występuje na niej rodzaj silnego efektu cieplarnianego, który powoduje, że jest ona tak nieprzyjazna dla życia jak Wenus.
      Teraz Robin Wordsworth, Francois Forget i ich koledzy z Laboratoire de Météorologie Dynamique we współpracy ze specjalistami z Laboratoire d'astrophysique stwierdzili, że Gliese 581d nadaje się do zamieszkania.
      Jest to skalista planeta, dwukrotnie większa i siedmiokrotnie cięższa od Ziemi. Na pierwszy rzut oka nie nadaje się do podtrzymania życia. Otrzymuje bowiem od swojej gwiazdy trzykrotnie mniej energii niż nasza planeta, jedna jej półkula jest wciąż skierowana w stronę gwiazdy, przez co sądzono, że nawet jeśli posiada atmosferę, druga z półkul jest permanentnie zamarznięta, co uniemożliwia utrzymanie życia.
      Francuscy uczeni nie chcieli jednak zdawać się na intuicję i opracowali nowy model komputerowy, który dokładnie symuluje klimat egzoplanet. Wykazał on, że jeśli Gliese 581d posiada gęstą atmosferę bogatą w dwutlenek węgla - co jest możliwe w przypadku planety o tych rozmiarach - to będzie ona nie tylko stabilna, ale umożliwia istnienie oceanów, formowanie się chmur i występowanie opadów.
      Jednym z najważniejszych czynników, które pozwalają przypuszczać, że Gliese 581d nadaje się do zamieszkania jest zjawisko rozpraszania Rayleigha. To ono powoduje, że widzimy niebo jako błękitne. Rozpraszanie Rayleigha ogranicza ilość energii, jaka dociera ze Słońca do Ziemi, gdyż znaczna część światła w niebieskim zakresie widma jest odbijana przez atmosferę w kierunku przestrzeni kosmicznej. Jednak Gliese 851 jest czerwonym karłem, przez co efekt Rayleigha w atmosferze Gliese 851d jest znacznie słabszy, a promienie gwiazdy mogą ją znacznie głębiej penetrować i efektywniej ogrzewać planetę, co jest dodatkowo wspomagane efektem cieplarnianym wywołanym obecnością dużej ilości CO2 w atmosferze. Co więcej, komputerowe symulacje wykazały, że dystrybucja ciepła na planecie może być na tyle efektywna, iż zapobiega załamaniu się atmosfery po stronie nocnej i na biegunach.
      Gliese 851d znajduje się w odległości zaledwie 20 lat świetlnych od Ziemi. To wciąż zbyt daleko, by ludzie lub sondy przez nich wysłane mogli tam dotrzeć, jednak na tyle blisko, że w przyszłości powinny powstać teleskopy, które umożliwią bezpośrednią obserwację atmosfery tej planety.
      Oczywiście wciąż nie ma pewności, czy planeta Gliese 851d posiada jakąkolwiek atmosferę. Francuscy naukowcy opracowali już jednak kilka prostych testów, za pomocą których można będzie w przyszłości stwierdzić jej ewentualną obecność.
      Jeśli nawet Gliese 851d nadaje się do zamieszkania, to z pewnością jest do miejsce odmienne od Ziemi. Najprawdopodobniej jasna strona planety zatopiona jest w czerwonawym półmroku spowodowanym przez gwiazdę, gęstą atmosferę i grubą pokrywę chmur. Ponadto jej masa wskazuje, że grawitacja ma tam dwukrotnie silniejsze oddziaływanie niż na Ziemi.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ostatnich latach astronomowie odkryli tyle egzoplanet, że pojawiły się głosy, iż być może jeszcze w bieżącym roku odnaleziona zostanie pozasłoneczna planeta nadająca się do zamieszkania. Uznaje się, że potencjalnie takie planety mogą orbitować wokół gwiazd o masie mniejszej od Słońca i muszą znajdować się w "strefie zamieszkania". Strefa istnieje w takiej odległości od gwiazdy, w której może znajdować się woda w stanie ciekłym. Zatem dwa podstawowe warunki to odległość od gwiazdy oraz skład atmosfery.
      Jednak Rene Heller i jego koledzy z Instytutu Astrofizycznego w Poczdamie studzą entuzjazm innych astronomów. Niemieccy naukowcy badali siły pływowe wywoływane przez gwiazdy mniejsze od Słońca i uważają, że mogą one uniemożliwiać istnienie życia na planetach znajdujących się w strefie zamieszkania.
      Myślę, że szanse na istnienie życia na egzoplanetach w strefie zamieszkania gwiazd mniejszych od Słońca są niewielkie, jeśli weźmiemy pod uwagę efekt pływów. Jeśli chcemy znaleźć drugą Ziemię, musimy szukać drugiego Słońca - stwierdza Heller.
      Jego zdaniem siły pływowe zniszczyłyby życie na trzy sposoby. Po pierwsze, w ciągu kilku milionów lat oś planety stałaby się prostopadła do jej orbity. W takim wypadku na planecie nie dochodziłoby do zmian pór roku, bieguny byłyby bez przerwy zmrożone, a równik coraz cieplejszy. Z czasem doprowadziłoby to do wyparowania atmosfery. Ponadto pływy podgrzałyby samą planetę. W końcu spowodowałyby, że częstotliwość ruchu obrotowego planety zsynchronizowałaby się z jej obiegiem wokół gwiazdy. Innymi słowy, na połowie planety panowałby ciągły dzień, na drugiej - ciągła noc.
      Zespół Hellera sprawdził swoją teorię na GI581g, czyli pierwszej egzoplanecie, o której mówi się, że może być na niej życie. Odkryli, że na planecie tej nie ma pór roku oraz, że dzień jest zsynchronizowany z rokiem.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      „Ważenie" odległych obiektów astronomicznych to niełatwa sprawa. Stosunkowo łatwo ocenia się masę gwiazd, stosując do nich modele ewolucyjne, ale to wciąż jest jedynie przybliżone szacowanie. Nowa metoda pozwoli zważyć niektóre gwiazdy przy pomocy planety i księżyca. Metoda, na razie opracowana teoretycznie, jest dziełem astrofizyka Davida Kippinga z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
      Obecnie znamy blisko setkę egzoplanet w takim położeniu i na tyle masywnych, że przechodząc przed tarczą swojej gwiazdy (nazywa się to tranzytem) przysłaniają jej blask. Jest to nie tylko doskonała metoda odkrywania planet, ale także oceny masy takiego zespołu ciał niebieskich. Parametry ruchu planety pozwalają ocenić stosunek mas obu ciał, niestety, nadal tylko relatywnie.
      Sytuacja zmienia się, kiedy planeta posiada księżyc, który również da się zaobserwować na tle tarczy gwiazdy. Wzajemne oddziaływanie trzech mas komplikuje parametry takiego układu ciał, ale pozwala wykorzystać prawa Keplera do określenia ich masy.
      Wymaga to sporego nakładu sił i wielu pomiarów, bowiem potrzebne dane to: okres obiegu planety oraz księżyca, rozmiary orbit planety i księżyca względem gwiazdy, rozmiar planety i księżyca względem gwiazdy. Z trzeciego prawa Keplera można dzięki nim wyliczyć gęstość gwiazdy i planety. Ponieważ gęstość to masa podzielona przez objętość - tę ostatnią znamy z rozmiaru, możemy więc policzyć względne masy obu ciał. Wreszcie, mierząc i uwzględniając zakłócenia ruchu gwiazdy powodowane przyciąganiem planety (jej prędkością kątową) można wyliczyć dokładną masę gwiazdy.
      Niestety, na razie nie jest znany żaden układ planetarny, w którym można by zaobserwować tranzyt zarówno planety jak i jej księżyca, więc odkrycie pozostaje na razie rozważaniem teoretycznym. Astronomowie spodziewają się jednak rychłego odkrycia pierwszych takich układów przez sondę Kepler, a wtedy astronomowie będą mieli na podorędziu odpowiednie narzędzie do wykorzystania.
×
×
  • Create New...