Od više od 6 000 dosad otkrivenih planeta izvan Sunčeva sustava, većina je vrlo nepovoljna za život, barem za one oblike života koji su poznati ili se mogu razumno zamisliti. Manji dio izgleda kao da bi mogao podržavati nešto vrlo jednostavno, svijet bakterija ili sluzavih plijesni. Nekoliko kandidata doima se donekle Zemlji sličnima, iako u svakom pojedinom slučaju postoje velike nepoznanice koje bi cijelu priču mogle srušiti.
Dio znanstvenika uključenih u potragu za naseljivim svjetovima razmišlja još ambicioznije. Kako prenosi IFLScience, uveli su pojam “supernastanjivih planeta“, onih koji su, ili bi barem mogli biti, pogodniji za život nego sama Zemlja. Budući da je poznato kako je Zemlja izvanredno učinkovita u podržavanju života, takav koncept traži dodatno objašnjenje.
Što čini jedan planet nastanjivim?
Iako se ne može isključiti mogućnost života u oblicima drukčijima od svega poznatog, nijedan održiv model takve biologije zasad nije ponuđen. Zbog toga se potraga za životom oslanja na pretpostavku da je potrebna tekuća voda, a time i atmosfera dovoljne gustoće te temperature u relativno uskom rasponu. Također se smatra nužnim da planet ima čvrstu, stijensku podlogu, a ne duboki omotač plina pod takvim tlakom da bi onemogućio nastanak najjednostavnijih oblika života.
Stabilnost tih svojstava ključna je za dugoročnu nastanjivost. Određena razina promjena može biti korisna, ali planet s temperaturama koje previše jako osciliraju vjerojatno neće ostati nastanjiv dovoljno dugo da život stigne evoluirati u složenije oblike, ako uopće uspije nastati. Zbog toga se isključuju planeti na nestabilnim orbitama te oni koji kruže oko zvijezda koje brzo napreduju do faze crvenog diva. Moglo bi se odbaciti i planete nalik Uranu, s ekstremnim nagibom osi, ali to je parametar koji se trenutačno ne može precizno izmjeriti za većinu egzoplaneta.
Uz nužne uvjete, postoje i oni koji se smatraju poželjnima. Kombinacija kopna i oceana obično se smatra boljom za raznolik život nego svijet gotovo u potpunosti prekriven morem ili kopnom. Često se ističe i da veliki mjesec, poput Zemljinog, može na više načina pomoći razvoju života ili barem napredne civilizacije. Važna je i raspoloživa površina. Mnogi planeti koji zadovoljavaju osnovne kriterije vjerojatno su plimno zaključani, s jednom stranom okrenutom prema zvijezdi. U takvim slučajevima mogao bi postojati uzak pojas s umjerenim uvjetima, što bi nas takve svjetove navelo da ih smjestimo pri dno liste kandidata.
Kako planet može biti “bolji” za život od Zemlje?
Na prvi se pogled doima teško zamisliti svijet pogodniji za život od Zemlje, osobito kada se uzmu u obzir tropske prašume, koraljni grebeni ili oceanska područja bogata hranjivim tvarima. Lako je pomisliti da je, i ako Zemlja u početku nije bila idealna, život tijekom milijardi godina postupno prilagodio planet vlastitim potrebama.
Ipak, 2014. godine dr. René Heller sa Sveučilišta McMaster i dr. John Armstrong sa sveučilišta Weber State istaknuli su da, iako je Zemlja možda optimalna za ovdašnje oblike života, u tako velikom svemiru vjerojatno postoje planeti na kojima bi ukupna količina života bila veća. Bilo da se gleda broj vrsta ili ukupna biomasa, takvi svjetovi premašili bi Zemlju i zaslužili oznaku supernastanjivih planeta, izraz koji su upravo Heller i Armstrong predložili, čak i ako nisu jednako dobro prilagođeni čovjeku.
Zemlju je teško nadmašiti po mnogim kriterijima, ali, prema Helleru i Armstrongu, ima prostora za poboljšanja. Primjerice, narančaste zvijezde, nešto hladnije i manje masivne od Sunca, ostaju stabilne dulje vrijeme te bi mogle biti pogodnije za razvoj doista iznimno bogatog i dugotrajnog biosustava.
Za razliku od M-crvenih patuljaka, ti uglavnom K-tipovi zvijezda ipak su dovoljno vrući da planeti kruže na većim udaljenostima, gdje je smanjena izloženost štetnim bljeskovima i manji rizik plimnog zaključavanja. Budući da narančaste zvijezde zrače manje ultraljubičastog zračenja, njihovim bi planetima bila potrebna manja zaštita u obliku osjetljivog ozonskog sloja. Znanstveni rad objavljen prošle godine bavio se upravo time jesu li planeti oko K-zvijezda doista dobri kandidati za supernastanjive svjetove.
Još je složenije pitanje optimalne mase i veličine planeta. Heller i Armstrong razmatrali su mogućnost da supernastanjivi svijet može biti nešto masivniji i veći od Zemlje. Kada bi Zemlja imala radijus veći za oko 40 posto, ukupna bi površina bila približno dvostruko veća, što bi omogućilo znatno veću količinu života. Takav bi planet, međutim, imao i jaču gravitaciju, koja bi otežala ili čak spriječila razvoj letećih organizama. Usto bi povećana masa mogla izmijeniti način na koji djeluje tektonika ploča. Zbog toga su Heller i Armstrong procijenili da bi optimalni radijus supernastanjivog planeta bio oko 20 do 30 posto veći od Zemljinog.
Jesmo li već pronašli supernastanjive planete?
Kako prenosi IFLScience, na to pitanje zasad nema čvrstog odgovora. Podaci o egzoplanetima ograničeni su osjetljivošću instrumenata i često se temelje na relativno kratkim nizovima opažanja.
Godine 2020. astronomi su sastavili popis od 24 potencijalno supernastanjiva planeta, temeljen na tada dostupnim podacima. Od tada je broj poznatih egzoplaneta porastao za otprilike trećinu, pa bi sličan popis danas vjerojatno bio opsežniji.
Važno je pritom podsjetiti da u trenutku objave tog rada čak 22 od 24 kandidata nisu bila potvrđena kao stvarni planeti. Astronomi su čekali dodatna opažanja kako bi utvrdili potječu li uočena zatamnjenja zvijezda doista od planeta koji prolazi ispred njih ili su posljedica velikih pjega na površini zvijezda. Od tada je dio kandidata vjerojatno potvrđen, ali ažurirani popis, ako i postoji, nije lako pronaći, premda se izvorni rad i dalje često citira u stručnoj literaturi.
Jedno istraživanje objavljeno ove godine procjenjivalo je mogućnosti da svemirski teleskop James Webb (JWST) promatra neke od tih potencijalno supernastanjivih planeta, uključujući i više objekata s prvotnog popisa.
Čak i ako se svi kandidati pokažu stvarnima, niz nepoznanica mogao bi ih smjestiti tek na rub nastanjivosti ili potpuno izvan nje. Neki od njih nalaze se u sustavima s plinovitim divovima na znatno poremećenim orbitama, što bi moglo destabilizirati manje planete.
Većina kandidata na popisu izdvojena je zato što kruži oko zvijezda starijih i hladnijih od Sunca, a mnogi su i većih dimenzija od Zemlje. Te prednosti međutim ne znače mnogo ako su površinske temperature nepovoljne. Ako im je atmosfera slična Zemljinoj, dio planeta mogao bi biti opasno vruć.
Umjereno topliji uvjeti mogli bi pogodovati životu, jer je na Zemlji glavni problem brzina porasta temperature, a ne sama činjenica da je planet postao topliji. No ako je dodatnih tridesetak stupnjeva Celzijusa previše, što je vrlo vjerojatno, oko trećine kandidata otpada već prema tom kriteriju.
Osim toga, mnogi od tih svjetova, ako doista postoje, vjerojatno imaju radijuse blizu dvostrukog Zemljinog. Ako je optimalna veličina planeta zapravo tek nešto veća od Zemljine, takvi kandidati mogli bi biti jednostavno preveliki da bi ostvarili uvjete potrebne za supernastanjivost.
Zasad se stoga može reći tek da je izdvojeno nekoliko planeta koji bi mogli biti supernastanjivi. Samo je manji dio pouzdano potvrđen kao planeti, a nijedan nije nedvojbeno prepoznat kao svijet pogodniji za život od Zemlje. Potraga se nastavlja u korak s napretkom teleskopa i analitičkih metoda, a svaki novi katalog egzoplaneta otvara mogućnost da se među njima pojavi prvi pravi supernastanjivi kandidat
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
