Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Astronomowie zidentyfikowali nową klasę planet pozasłonecznych, na których może istnieć życie

Recommended Posts

Naukowcy poszukujący życia poza Układem Słonecznym zwracają uwagę na planety o podobnej masie, rozmiarach, temperaturze i składzie atmosfery, co Ziemia. Astronomowie z University of Cambridge twierdzą jednak, że istnieje znacznie więcej możliwości, niż tylko znalezienie „drugiej Ziemi”. Na łamach Astrophysical Journal opublikowali artykuł, w którym informują o zidentyfikowaniu nowej klasy planet, na których może istnieć życie. A jako że planety tą są bardziej rozpowszechnione i łatwiejsze do obserwowania niż kopie Ziemi, nie można wykluczyć, że ślady życia poza Układem Słonecznym znajdziemy w ciągu kilku lat.

Ta nowa klasa została przez nich nazwana „planetami hyceańskimi”, od złożenia wyrazów „hydrogen” (wodór) i „ocean”. To światy pokryte oceanem o atmosferze bogatej w wodór. Planety hyceańskie otwierają zupełnie nowe możliwości w dziedzinie poszukiwania życia, mówi główny autor badań, doktor Nikku Madhusudhan z Insytutu Astroomii.

Wiele z kandydatów na „planety hyceańskie” to obiekty większe i cieplejsze od Ziemi. Ale z ich charakterystyk wynika, że są pokryte olbrzymimi oceanami zdolnymi do podtrzymania życia w takiej formie, jaką znajdujemy z najbardziej ekstremalnych ziemskich środowiskach wodnych. Co więcej, dla planet takich istnieje znacznie większa ekosfera.

Ekosfera, przypomnijmy, to taki zakres odległości planety od jej gwiazdy macierzystej, w którym woda na planecie może istnieć w stanie ciekłym. Jak się okazuje, w przypadku „planet hyceańskich” ekosfera jest szersza niż dla planet wielkości Ziemi.
W ciągu ostatnich niemal 30 lat odkryliśmy tysiące planet poza Układem Słonecznym. Większość z nich to planety większe od Ziemi, a mniejsze od Neptuna, zwane super-Ziemiami. To zwykle skaliste lub lodowe olbrzymy z atmosferami bogatymi w wodór. Wcześniejsze badania takich planet pokazywały, że jest na nich zbyt gorąco, by mogło tam istnieć życie.

Niedawno zespół Madhusudhana prowadził badania super-Ziemi K2-18. Naukowcy odkryli, że w pewnych okolicznościach na planetach takich mogłoby istnieć życie. Postanowili więc przeprowadzić szerzej zakrojone badania, by określić, jakie warunki powinna spełniać planeta i jej gwiazda, by tego typu okoliczności zaszły, które ze znanych egzoplanet je spełniają oraz czy możliwe byłoby zaobserwowanie z Ziemi ich biosygnatur, czyli śladów tego życia.

Uczeni stwierdzili, że „planety hyceańskie” mogą być do 2,6 razy większe od Ziemi, temperatura ich atmosfery może dochodzić do 200 stopni Celsjusza, ale warunki panujące w oceanach mogą być podobne do warunków, w jakich w ziemskich oceanach istnieją mikroorganizmy. Do klasy tej należą też „ciemne planety hyceańskie”, których obrót jest zsynchronizowany z ich obiegiem wokół gwiazdy, zatem w stronę gwiazdy zwrócona jest zawsze jedna strona planety. Tego typu ciała niebieskie mogłyby utrzymać życie tylko na stronie nocnej.

Planety większe od Ziemi, ale nie bardziej niż 2,6-krotnie, dominują wśród odkrytych planet. Można przypuszczać, że „planety hyceańskie” występują wśród nich dość powszechnie. Dotychczas jednak nie cieszyły się zbyt dużym zainteresowaniem, gdyż skupiano się przede wszystkim na badaniu planet najbardziej podobnych do Ziemi.

Jednak sam rozmiar to nie wszystko. Aby potwierdzić, że mamy do czynienia z „planetą hyceańską” musimy też poznać jej masę, temperaturę oraz skład atmosfery.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wielkie wodne planety z głębokimi na 20 km oceanami i lodem VII pokrywającym ich dno nie będą sprzyjać powstaniu życia bo nie będzie tam typowych skalistych  kominów hydrotermalnych tylko dziury w lodzie. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Co jest nie tak z tymi kominami hydrotermalnymi na wodnych światach? Lód nigdy nie pokryje dna o ile będzie zadowalająca głębokość oceanu, a planeta będzie miała wystarczającą ilość ciepła pochodzącego z rozpadów promieniotwórczych czy tektoniki i sił pływowych oraz wywołanego nimi tarcia. NASA ma pośrednie dowody na kominy hydrotermalne na księżycach Europie i Enceladusie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Podejrzewa się że życie powstało w kominach hydrotermalnych. 

Na Ziemi mamy kominy z wydobywająca się wodą o temperaturze 60-400 st C otoczone oceanem o temp 4 st c.

Tak myślę że głębszy ocean z egzotycznym lodem odpornym na temperaturę nawet 600K to inne warunki. Pewnie woda w takich kominach jest jeszcze gorętsza. Cegiełki życia - nukleotydy takich warunków nie przetrwają. Guanina rozpada się w 360stC.

Edited by piotr123

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zapomniałem, że jest 15 różnych form lodu :) Wydaje mi się, że nie ma problemu. Patrząc na diagram stanów skupienia wody to powinna być w stanie ciekłym przy dnie nawet na tak dużych planetach z głębokimi oceanami pokrywającymi całą powierzchnię. Na Ziemi na 20 km jest 0.2 GPa, więc jest bardzo duży zapas dla większych planet ze znacznie większa grawitacją i to przy założeniu, że temperatura jest 0 C. Przy większej jak 50-80 C, margines jest jeszcze większy. Inna sprawa czy to ma jakiekolwiek znaczenie? Kominy geotermalne mają dostarczać ciepła oraz wprowadzać minerały i związki nieorganiczne do systemu.

 

W wolnym czasie pogrzebałem i wyszukałem, że Pompeii worm (Alvinella pompejana) to jeden z najbardziej odpornych termicznie organizmów wielokomórkowych na Ziemi. Potrafi znieść skoki temperatury powyżej 80 C. Z kolei niektóre organizmy jednokomórkowe aż do 120 C.

Alvinella-pompejana-a-Pompeii-worm-colon

Na filmie widziałem, jak wychyla się z kryjówki, odfiltrowuje z gorącego strumienia minerały oraz związki siarki i po chwili się chowa z powrotem, żeby się schłodzić i pobrać O2 i CO2, potrzebne bakteriom do chemosyntezy. Ciekawa sprawa :)

Inna rzecz, że temperatura w okolicy tych kominów gwałtownie spada, bo gorąca woda miesza się zimnym oceanem. Im bliżej tym cieplej, ale też większe stężenie związków mineralnych. Podejrzewam, że ewolucja i selekcja naturalna preferowała organizmy, które mogły żyć jak najbliżej.

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed dwoma laty astronomowie zauważyli niezwykły obiekt, międzygwiezdną kometę. 2I/Borisov to jedyna taka kometa i zaledwie drugi – po 1I/Oumuamua – znany nam przybysz spoza Układu Słonecznego. Jednak wizyty tego typu mogą być znacznie częstsze niż nam się wydaje. Amir Siraj i profesor Avi Loeb z Center for Astrophysics (CfA) Harvard & Smithsonian zaprezentowali właśnie badania, z których wynika, że w Obłoku Oorta znajduje się więcej obiektów pochodzących spoza Układu Słonecznego niż z Układu Słonecznego.
      Zanim odkryliśmy pierwszą międzygwiezdną kometę, nie mieliśmy pojęcia, jak dużo tego typu obiektów znajduje się w Układzie Słonecznym. Jednak teorie dotyczące formowania się planet przewidują, że powinno być tutaj więcej obiektów rodzimych niż przybyszów. Jednak z naszych obliczeń wynika, że gości może być znacznie więcej, mówi Siraj.
      Uczony przyznaje, że obliczenia, opierające się na badaniach 2I/Borisov, obarczone są dość sporym marginesem błędu, ale nawet jeśli weźmiemy to pod uwagę i tak Obłok Oorta powinien być w większości zbudowany z obiektów międzygwiezdnych.
      Powiedzmy, że przez jeden dzień obserwuję kilometrowy odcinek torów kolejowych. I zauważyłem, że w tym czasie przekroczył go jeden samochód. Mogę więc stwierdzić, że średnia liczba samochodów przejeżdżających przez tory kolejowe wynosi 1 pojazd na 1 kilometr na 1 dzień. Jeśli jednak mam podstawy, by przypuszczać, że moje obserwacje nie były pełne – gdy na przykład zauważę dodatkowy przejazd kolejowy, na który nie zwróciłem wcześniej uwagi – mogę pójść dalej i wykorzystać metody statystyczne do oceny rzeczywistej liczby samochodów, które przejechały przez tory na obserwowanym przeze mnie odcinku, wyjaśnia uczony.
      Obłok Oorta to hipotetyczna olbrzymia sfera otaczająca Układ Słoneczny. Jego wewnętrzna krawędź ma znajdować się w odległości od 2000 do 5000 jednostek astronomicznych [1 j.a. to średnia odległość Ziemi od Słońca], a krawędź zewnętrzna może być oddalona od naszej gwiazdy o 10 000 lub nawet 100 000 j.a. Obłok składa się z olbrzymiej liczby obiektów. Uważa się, że komety długookresowe pochodzą właśnie z Obłoku Oorta. Samego jednak Obłoku, ze względu na jego olbrzymie oddalenie oraz fakt, że znajdujące się tam obiekty nie świecą światłem własnym, nie udało się zaobserwować. Dlatego też tak trudno badać ten obszar.
      Obliczenia Siraja i Loeba, opublikowane na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, mogą mieć znaczenie również dla obiektów znajdujących się bliżej niż Obłok Oorta. Wyliczenia te sugerują bowiem, że wiele obiektów znajdujących się pomiędzy Słońcem a Saturnem pochodzi z przestrzeni międzygwiezdnej. A to by oznaczało, że w naszym niedalekim sąsiedztwie roi się od przybyszów z innych układów planetarnych, zauważa astrofizyk Matthew Holman.
      Rodzi się więc pytanie, czy znane nam asteroidy, znajdujące się stosunkowo niedaleko Ziemi nie przybyły spoza Układu Słonecznego. Pytanie jest o tyle zasadne, że o wielu asteroidach nie mamy zbyt wielu danych. Są one wykrywane, a później specjaliści ich już nie śledzą. Sądzimy, że to asteroidy, ale ich nie obserwujemy, nie mamy więc szczegółowych danych, mówi Holman.
      Dopiero przyszłe badania za pomocą technologii najnowszej generacji pozwolą nam stwierdzić, czy Siraj i Loeb mają rację. Jeszcze w bieżącym roku na szczycie Cerro Pachón w Chile zostanie uruchomione Vera C. Rubin Observatory (VRO). To supernowoczesne obserwatorium wyposażone będzie m.in. w najpotężniejszy aparat cyfrowy w dziejach – ważące trzy tonu urządzenie o rozdzielczości 3,2 gigapiksela. VRO będzie badało ciemną materię, asteroidy bliskie Ziemi, poszukiwało obiektów międzygwiezdnych i mapowało Drogę Mleczną.
      Kolejnym projektem badawczym, z którym specjaliści wiążą olbrzymie nadzieje jest Transneptunian Automated Occultation Survey (TAOS II). Jego celem będzie poszukiwanie niewielkich – poniżej 1 km średnicy – obiektów znajdujących się za Neptunem. TAOS II ma ruszyć w przyszłym roku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wokół niedawno odkrytej egzoplanety PDS70c zauważono dysk pyłowy, w którym prawdopodobnie formuje się księżyc. O odkryciu poinformował międzynarodowy zespół pracujący pod kierunkiem Myriam Benisty z Uniwersytetu w Grenoble. Naukowcy korzystali z teleskopu ALMA (Atacama Large Milimeter/submilimeter Array).
      Pyłowo-gazowe dyski otaczające młode gwiazdy często zawierają pierścienie, przerwy i spiralne ramiona, „wyrzeźbione” w nich przez formujące się planety. Jednak wokół planet też tworzą się podobne dyski, a naukowcy sądzą, że w dyskach tych tworzą się księżyce, które również „rzeźbią” w dyskach wokół planet.
      W roku 2018 i 2019 Very Large Telescope odnotował dwie planety, formujące się w dysku otaczającym gwiazdę PDS70. Od tamtej pory PDS70b i PDS70c były obserwowane za pomocą różnych metod.
      Autorzy najnowszych badań wykorzystali teleskop ALMA, za pomocą którego cały układ. Znajdujący się w Chile teleskop wyraźnie uwidocznił dysk otaczający zewnętrzną planetę PDS70c. Dysk ten ma promień nie większy niż 1,2 jednostki astronomicznej. Uczeni obliczają, że – w zależności od wielkości ziaren pyłu go tworzących – dysk ma masę od 0,7% do 3,1% masy Ziemi. To wystarczająco dużo materiału, by mogły z niego powstać trzy obiekty o masie ziemskiego Księżyca. Co więcej, dysk znajduje się w takiej odległości od planety, że ta może go utrzymać w swoim polu grawitacyjnym. To idealne warunki do uformowania się księżyca.
      Wokół planety wewnętrznej, PDS70b, nie zauważono dowodów na istnienie otaczającego ją dysku. Zdaniem badaczy może to oznaczać, że albo planeta jest zbyt mała, by utrzymać dysk, albo też została go pozbawiona przez PDS70c, której orbita znajduje się w miejscu o lepszym dostępie do materiału otaczającego cały układ.
      Gwiazda PDS70 i jej planety znajdują się w odległości 370 lat świetlnych od Ziemi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wszystkie komórki na Ziemi są zbudowane z błon fosfolipidowych. Teraz udało się zaobserwować molekuły fosfolipidów w przestrzeni kosmicznej. Odkrycie to jest kolejną wskazówką potwierdzającą hipotezę, że życie pojawiło się na Ziemi dzięki komponentom z przestrzeni kosmicznej.
      Życie na Ziemi pojawiło się ok. 4,4 miliarda lat temu, zaledwie kilkaset lat po formowaniu się Układu Słonecznego. Rodzi się więc pytanie, jak to się stało, że tak szybko pojawiło się wiele złożonych molekuł, niezbędnych do zaistnienia życia. Jedna z możliwych odpowiedzi brzmi: molekuły te już wcześniej istniały w przestrzeni kosmicznej i z niej trafiły na Ziemię.
      Dotychczas zaobserwowano w kosmosie prekursory białek – aminokwasy czy prokursury rybonukleotydów, tworzących DNA. Teraz okazało się, że w przestrzeni kosmicznej znajdują się też fosfolipidy.
      Victor Rivilla i jego koledzy z Hiszpańskiego Centrum Astrobiologii w Madrycie poinformowali o odkryciu w kosmosie etanoloaminy, ważnego składnika najprostszych fosfolipidów. Ma to olbrzymie znacznie nie tylko dla teorii dotyczących pochodzenia życia na Ziemi, ale również na innych planetach i ich satelitach we wszechświecie, stwierdzają odkrywcy.
      Wspomnianą molekułę zaobserwowano podczas analizie światła z międzygwiezdnej chmury molekularnej Sagittarius B2, która znajduje się w odległości zaledwie 390 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej. Naukowcy od dawna wiedzieli, że jest ona regionem bogatym w molekuły organiczne.
      Hiszpanie najpierw przeprowadzili symulacje widma światła, jakie powinna dawać etanoloamina w niskich temperaturach, jakie istnieją w badanej chmurze. Następnie przyjrzeli się Sagittariusowi B2 i rzeczywiście znaleźli w nich odpowiednie widma.
      Wcześniej etanoloaminę znaleziono na meteorytach. Uważa się, że mogła na nich powstać w wyniku nietypowych reakcji, do których dochodziło na asteroidzie, z której meteoryt pochodził. Teraz okazuje się, że molekuła ta jest znacznie bardziej rozpowszechniona w przestrzeni kosmicznej niż sądzono.
      Rivilla i jego zespół uważają, że etanoloamina mogła znajdować się w mgławicy, z której powstał Układ Słoneczny i to z niej trafiła na Ziemię.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kontynentalna skorupa ziemska mogła pojawić się nawet 500 milionów lat wcześniej niż dotychczas przypuszczano. Określenie daty jej powstania jest o tyle istotne, że lepiej pomaga zrozumieć warunki, w jakich na naszej planecie pojawiło się życie.
      Wietrzenie skorupy kontynentalnej dostarcza do oceanów wielu składników odżywczych, które mogły pomóc w utrzymaniu i rozwoju prymitywnego życia. Dlatego tak ważnym jest odpowiedź na pytanie, kiedy pojawiły się kontynenty. Aby na nie odpowiedzieć Desiree Roerdink z Uniwersytetu w Bergen i jej zespół zbadali próbki skał z 6 miejsc w Australii, RPA i Indiach.
      W próbkach znajdował się baryt, minerał z grupy siarczanów, który może powstawać w pobliżu kominów hydrotermalnych. Baryt się nie zmienia. Jego skład chemiczny nosi ślady środowiska, w jakim powstawał, stwierdziła Roerdink prezentując wyniki swoich badań w czasie spotkania Europejskiej Unii Nauk Geologicznych.
      Naukowcy wykorzystali stosunek izotopów strontu, by obliczyć, kiedy rozpoczęło się wietrzenie badanych przez nich skał. Na tej podstawie stwierdzili, że po raz pierwszy proces taki miał miejsce około 3,7 miliarda lat temu.
      Ziemia powstała przed około 4,5 miliardami lat. Z czasem jej zewnętrzna część ostygła na tyle, że powstała sztywna skorupa pokryta globalnym oceanem. Przed około 4 miliardami lat rozpoczął się archaik, epoka geologiczna, w której pojawiło się życie. Mamy silne dowody na to, że co najmniej 3,5 miliarda lat temu na Ziemi istniały mikroorganizmy. Dokładnie jednak nie wiemy, kiedy życie się pojawiło.
      Aaron Satkoski z University of Texas mówi, że badania grupy Roerdink pokazują, iż życie mogło pojawić się najpierw na lądzie. Badania te pozwalają nam stwierdzić, kiedy istniały lądy, które mogły pomóc w powstaniu życia, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...