Znanstvenici su pronašli potencijalnu novu vrstu domaćina za izvanzemaljski život u svemiru.
Znanstvenici su modelirali uvjete na površini satelita masivnog odbjeglog egzoplaneta koji je napustio svoj matični sustav zvijezda. Uzeli su u obzir masu tijela, njegovu orbitu, kemijski sastav i kemijsku evoluciju tijekom deset milijuna godina. Izračun je pokazao da ako se ispune brojni uvjeti, na satelitu se može stvoriti značajna količina tekuće vode, iako mnogo manje nego na Zemlji. Međutim, i najmanja količina vode mogla bi biti dovoljna da podrži najosnovnije oblike života.
Tijekom svog postojanja, planeti mogu promijeniti svoju orbitu. U osnovi, to dolazi iz interakcije s drugim masivnim tijelima, planetima ili zvijezdama pratiteljima matične zvijezde.
Primjerice, sličan scenarij dobro objašnjava neobičan kemijski sastav Marsa: neki znanstvenici sugeriraju da je nastao u zoni glavnog asteroidnog pojasa, a tek se tada, pod utjecajem Jupiterove gravitacije, pomaknuo u sadašnju orbitu.
https://kozmos.hr/nasa-ina-svemirska-letjelica-posjetit-ce-najveci-jupiterov-mjesec/
Jačom interakcijom orbita može prestati biti zatvorena, a planet će odletjeti iz zvjezdanog sustava u svemir, postajući tako planet siroče.
Na prvi pogled može se činiti da će uvjeti na takvim skitničkim egzoplanetima ili njihovim satelitima biti što dalje od zemaljskih jer je tijelo lišeno zvijezde osuđeno na smrzavanje. Zapravo to nije uvijek slučaj, barem za satelite ovih planeta.
Studije o mjesecima Jupitera i Saturna pokazale su da im Sunce nije jedini izvor topline. Sateliti divovskih planeta zagrijavaju se iznutra uslijed trenja od plimne deformacije koja se događa tijekom rotacije orbite.
Dodatni doprinos ovoj toplini daje raspadanje radioaktivnih elemenata koji se nalaze u unutrašnjosti jezgre. Kao rezultat toga, unutar Europe, Enceladusa i brojnih drugih satelita nalazi se ocean pod ledom.
Sve što trebate znati o mogućem postojanju vode na mjesecima odbjeglih egzoplaneta
Skupina znanstvenika koju je vodio Patricio Ávila sa Sveučilišta Concepcion provela je simulacije i otkrila pod kojim uvjetima satelit odbjeglog planeta može imati tekuću vodu na svojoj površini.
Prije svega, da bi sustav planeta i satelit bio stabilan, planet mora imati veliku masu. Za snažno plimno grijanje, satelit mora imati izduženu orbitu i, opet, vrtjeti se oko masivnog tijela.
Stoga su za model znanstvenici odabrali egzoplanete mase Jupitera, oko kojih se satelit Zemljine mase okreće u eliptičnoj orbiti s ekscentričnošću od 0,001 do 0,5.
Nadalje, za zadržavanje topline potreban je efekt staklenika. Da bi izračunali potrebnu razinu neprozirnosti, istraživači su koristili algoritam Patmo koji izračunava interakciju atmosfere s elektromagnetskim zračenjem duž ravnog segmenta, uzimajući u obzir mnoge čimbenike, uključujući fotokemijske reakcije koje se odvijaju u plinu.
Konačno, za stvaranje vode potreban je određeni kemijski sastav nebeskog tijela. U svim razmatranim scenarijima znanstvenici su pretpostavili da je atmosfera satelita 90 posto ugljičnog dioksida i 10 posto vodika.
Glavni pokretač kemijskih reakcija za takvu atmosferu bit će kozmičke zrake, koje će razgraditi CO 2. do CO + O. Tada će se oslobođeni kisik vezati s vodikom i stvarati vodu, ali istodobno, voda će se razgraditi na OH + H pod djelovanjem kozmičkih zraka.
Da bi izračunali kemijsku evoluciju atmosfere satelita egzoplaneta-skitnice i izračunali točke ravnoteže različitih kemijskih reakcija, istraživači su koristili simulator.
Proračuni su pokazali da se voda stvara i pri razmjerno niskom atmosferskom tlaku i pri mnogo većem, oko 10 bara. Razlike u intenzitetu kozmičkog zračenja dugoročno su praktički nebitne.
U scenariju s niskim tlakom tijekom 10 milijuna godina proizvodi se malo vode: sto tisuća milijardi tona, što je desetke tisuća puta manje od Zemljine hidrosfere. U scenariju visokog tlaka stvara se oko 13 puta više vode.
Prema znanstvenicima, takvo se nebesko tijelo može smatrati prilično održivim – lošijim od Zemlje, ali boljim od Marsa. Međutim, orbita satelita planeta postupno će se zaokružiti i tijekom deset milijuna godina više neće pružati dovoljno plime i oseke da bi površinska temperatura bila iznad točke topljenja vode. Samo prisustvo drugih mjeseci omogućit će produženje ovog razdoblja.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
• Koberlein, B. (2021, June 11). The Moons of Rogue Planets Could Have Liquid Surface Water and Thick Atmospheres. They Could be Habitable. Universe Today.
• LMU München. (2021, June 9). Exoplanets: Liquid water on exomoons of free-floating planets.
• Starr, M. (n.d.). Rogue Exoplanets Lurking in Space Could Have Habitable Moons, Scientists Say. ScienceAlert.
• Ávila, P. J., Grassi, T., Bovino, S., Chiavassa, A., Ercolano, B., Danielache, S. O., & Simoncini, E. (2021, June 8). Presence of water on exomoons orbiting free-floating planets: a case study: International Journal of Astrobiology. Cambridge Core.
