Tekuća voda obično se povezuje sa svjetlom i toplinom zvijezde. No novo istraživanje sugerira da bi oceani mogli opstati i ondje gdje nema ni jednog ni drugog. Znanstvenici su pokazali da bi mjeseci oko lutajućih planeta, onih koji ne kruže ni oko jedne zvijezde nego sami lutaju galaksijom, mogli zadržati tekuću vodu čak 4,3 milijarde godina. To je razdoblje gotovo usporedivo sa starošću Zemlje, što takve svjetove prvi put ozbiljno postavlja među moguća staništa života.
Takvi planeti ne nastaju kao usamljeni putnici, nego najčešće kao izbačeni članovi mladih i nestabilnih planetarnih sustava. Kada se u ranoj fazi razvoja veliki planeti previše približe jedan drugome, gravitacija može jedan od njih izbaciti iz sustava. Tako nastaju lutajući planeti, svojevrsni galaktički nomadi bez matične zvijezde. Raniji rad fizičarke Giulije Roccetti pokazao je da plinoviti divovi izbačeni na takav način ne moraju pritom ostati bez svih svojih mjeseca. Novo istraživanje sada pokazuje da upravo ti mjeseci možda nisu tek hladni i mrtvi pratitelji, nego mjesta na kojima bi se mogli održati uvjeti pogodni za život.
Toplina bez zvijezde
Ključ je u tome što se nakon izbacivanja planeta iz sustava mijenjaju orbite njegovih mjeseca. One postaju jako izdužene, pa se udaljenost mjeseca od planeta stalno mijenja. To uzrokuje snažne plimne sile koje neprestano deformiraju unutrašnjost mjeseca. Takvo ritmično rastezanje i sabijanje stvara toplinu trenjem, a upravo bi ta unutarnja toplina mogla biti dovoljna da oceani na površini ostanu u tekućem stanju i u dubokoj hladnoći međuzvjezdanog prostora.
Sama toplina, međutim, nije dovoljna ako se ne može zadržati. Na Zemlji važnu ulogu u tome ima ugljikov dioksid, koji djeluje kao staklenički plin. Ranija istraživanja pokazala su da bi atmosfera bogata ugljikovim dioksidom mogla na nekim egzomjesecima održavati povoljne uvjete do oko 1,6 milijardi godina. No u ekstremno hladnim uvjetima kakvi vladaju oko lutajućih planeta taj bi se plin kondenzirao, atmosfera bi izgubila zaštitni učinak, a toplina bi počela odlaziti u svemir.
Zbog toga su istraživači iz astrofizike, biofizike i astrokemije ispitali može li tu ulogu preuzeti vodik. Iako je molekularni vodik uglavnom proziran za infracrveno zračenje, pod visokim tlakovima događa se važan fizikalni proces. Pri sudarima molekula nastaju kratkotrajna stanja koja mogu apsorbirati toplinsko zračenje i zadržavati ga u atmosferi. Upravo taj učinak omogućuje vodiku da posluži kao stabilna toplinska zaštita čak i pri vrlo niskim temperaturama.
Tragovi za nastanak života
Rezultati su važni ne samo za potragu za životom izvan Sunčeva sustava nego i za razumijevanje uvjeta u kojima je život možda nastao na ranoj Zemlji. Kako ističe David Dahlbüdding, doktorand sa Sveučilišta Ludwig Maximilian u Münchenu i glavni autor rada, suradnja s timom profesora Brauna navela je istraživače na zaključak da za nastanak života možda nije nužna prisutnost zvijezde. U tom kontekstu autori vide sličnost između takvih udaljenih mjeseca i rane Zemlje, gdje su visoke koncentracije vodika, nastale nakon udara asteroida, možda pridonijele stvaranju povoljnih kemijskih uvjeta.
Plimne sile pritom možda ne služe samo kao izvor topline. Povremeno deformiranje mjeseca moglo bi stvarati lokalne cikluse vlaženja i isušivanja, u kojima voda isparava, a zatim se ponovno kondenzira. Upravo se takvi ciklusi smatraju važnima za nastanak složenih molekula jer omogućuju da se kemijski spojevi zadržavaju, koncentriraju i međusobno reagiraju u uvjetima pogodnima za sve složenije procese. Zato autori smatraju da bi takvi svjetovi mogli pružati ne samo toplinu i tekuću vodu, nego i kemijske uvjete važne za prve korake prema životu.
Time cijela ideja dobiva dodatnu težinu, osobito ako se uzme u obzir da lutajući planeti možda uopće nisu rijetki. Procjene upućuju na to da bi ih u Mliječnoj stazi moglo biti približno koliko i zvijezda. Ako je to doista tako, njihovi bi mjeseci mogli činiti velik i dosad uglavnom zanemaren skup mogućih staništa života. Umjesto da potragu ograničimo samo na planete koji kruže oko zvijezda, ovo istraživanje sugerira da bi se uvjeti pogodni za život mogli održati i u najtamnijim, naizgled posve negostoljubivim dijelovima galaksije.
