Maavälise elu otsingul hakkavad teadlased otsima maailmu, mis tiirlevad tähtede ümber, nagu meie Maa - ümber Päikese. Lõppude lõpuks on pidev soojus, mida taevas hõõguv kollane pall meile annab, ja tegi elu Maal võimalikuks.
Kuid kui astronoomid jätkavad tuhandete planeetide avastamist, mõistavad nad, et kui (või millal) leiame maavälise elu märke, on suure tõenäosusega, et need tulnukad tiirlevad meie Päikesest väga erineva tähe ümber. See on meie tähest punasem, külmem, väiksem ja kergem. Nii pööravad maavälise elu otsinguil paljud astronoomid pilgu selliste väikeste tähtede poole, mida tuntakse punaste kääbuste või M-kääbustena.
Alustuseks väärib märkimist, et astronoomid ei hoolinud kunagi M-kääbustest eriti. Pärast esimese päikesesüsteemist väljaspool asuva planeedi avastamist 1995. aastal alustasid teadlased jahti Maa tõelistele kolleegidele: meie sarnastele kivistele planeetidele, mis tiirlevad meie Päikesega sarnaste tähtede ümber. Just selliste süsteemide otsimine on astronoome juhtinud suure osa 2000. aastatest, ütleb astronoom Phil Muarhead Bostoni ülikoolist.
Siis mõistsid astronoomid, et M-kääbuste ümbruses võib olla tehniliselt lihtsam planeete otsida. Teise planeedi leidmine on keeruline ja astronoomid toetuvad kahele peamisele meetodile. Esiteks otsivad nad tähtede heleduse vähenemist, mis tekib siis, kui planeet tema eest möödub. Teiseks mõõdavad astronoomid tähes väikest võnkumist, mille on põhjustanud teise planeedi kerge gravitatsiooniline tõmme. Mõlemad meetodid toimivad suurepäraselt M-kääbuse ümber tiirleva planeediga. Lisaks pöörleb see sagedamini, mis suurendab selle avastamise võimalusi.
M-kääbused on saanud suure tõuke tänu Kepleri kosmoseteleskoobile, mis lansseeriti 2008. aastal. Pisikesele taevalaigule piiludes otsib teleskoop tähtede äkilisi pimendusi, mis tekivad siis, kui planeedid nende ees mööduvad. Nii avastas teleskoop enam kui tuhat planeeti. "Kepler muutis kõike," ütleb Muarhed.
Kuna M-kääbussüsteeme on lihtsam tuvastada, on paljud nende orbiidil olevad planeedid selekteeritud efektide abil. Kuid nagu Muarhed õigesti märgib, on Kepler loodud ka otsima Maa-suuruseid planeete, mis tiirlevad ümber päikesetaoliste tähtede. Alles nüüd vihjavad numbrid endiselt, et peame elu otsima M-kääbuste lähedalt planeetidelt.
"Pigem leiate potentsiaalselt elamiskõlbliku planeedi M-kääbuse lähedalt kui päikese taolise tähe lähedalt," ütleb astronoom Courtney Dressing Harvardist.
Reklaamvideo:
Ta analüüsis, kui palju Maa suurusega planeete - st ühe kuni poole Maa raadiusega - tiirlevad M-kääbuste ümber potentsiaalselt elamiskõlbulikus tsoonis (Goldilocksi tsoon, tähe ümber asuv piirkond, kus planeedi pinnal võib olla vedel vesi). Tema viimaste arvutuste kohaselt on selline planeet igal neljal M-tähel.
See on kõrgem kui hinnanguline hinnang maakera sarnastele planeetidele, mis tiirlevad ümber päikese analoogide, ütleb teadlane. Berkeley California ülikooli astronoom Eric Pettigura analüüs näitas, et vähem kui 10% päikesetaolistest tähtedest on planeedid raadiusega üks kuni kaks Maa.
M-kääbustel on veel üks oluline omadus. Nad on galaktika kõige arvukamad tähed, moodustades umbes 75% Linnutee sadadest miljarditest tähtedest. Kui Dressingu hinnang on õige, võib meie galaktikal olla umbes 100 miljardit Maataolist planeeti, mis tiirlevad M-tüüpi tähtede potentsiaalselt elamiskõlbulikus tsoonis.
Pange tähele, et nendel hinnangutel on palju piiranguid. Need sõltuvad sellest, mida mõeldakse potentsiaalselt elamiskõlbliku tsooni all, ja see pole veel väga täpselt määratletud. Elamiskõlblik tsoon on reeglina koht, kus pole liiga kuum, mitte liiga külm ja seal võib olla vedelat vett. Kuid on ka palju reservatsioone selle üle, kui hästi planeedi atmosfäär vett hoiab (Veenus, kui üldse on, on ka potentsiaalselt elamiskõlbulikus tsoonis).
Üldisemate hinnangute järgi, mis laiendavad potentsiaalselt elamiskõlblikku tsooni, võivad Pettiguere'i arvud Maa-sarnaste planeetide jaoks päikesetaolistes tähtedes olla kuni 22% või rohkem. Kuid ka riietusnumbrid võivad tõusta.
Esialgu olid astronoomid M-kääbuste suhtes skeptilised, sest nad ei arvanud, et sellisel tähel võiks olla ühtegi elamiskõlblikku planeeti. Ühest küljest on M-kääbused aktiivsemad, eriti elu esimese miljardi aasta jooksul. Nad suudavad planeeti surmava ultraviolettkiirgusega pommitada. Nad võivad kiirgada võimsaid tähesähvatusi, mis röövivad planeedilt tema atmosfääri.
Ja kuna planeedi orbiit jääb M-kääbuse lähedale, võib tähe raskusjõud muuta planeedi pöörlemist ümber oma telje. Kui selline planeet oleks korralikult blokeeritud, oleks planeedi ühel küljel igavene päev ja teisel pool igavene öö. Planeedi hele osa röstitakse, pime osa aga täielikult külmub - see pole elu jaoks kõige külalislahkem keskkond.
Maaväline elu
Ükski neist küsimustest pole täielikult lahendatud ja mõned astronoomid ei pea neid üldse tõsisteks probleemideks. Näiteks Eomawa Shields California ülikoolist, Los Angeles. Näiteks võib elamiskõlblikkus sõltuda konkreetsetest haiguspuhangute tüüpidest ja sagedusest, millest pole siiani hästi aru. Samuti on arvutimudelid näidanud, et atmosfäär võib soojust ümber jaotada, takistades planeedi pimeduse külmetamist.
Mõnes mõttes võib M-kääbust ümbritsev planeet olla isegi külalislahkem kui tundus. Asustatud planeet peab sisaldama palju vett ja jääd ning Shields analüüsis, kuidas M-kääbuse tähevalgus toimib sellise planeedi atmosfääri ja jäise pinnaga. M kääbus tekitab rohkem infrapunakiirgust kui päikesetaoline täht ning kuna orbiidil oleva planeedi atmosfäär ja jää neelavad infrapunavalgust hästi, ei külmuta planeet nii kiiresti kui päikese moodi täht. Ja isegi kui see külmub, sulab see kiiresti.
Selline stabiilne kliima võib anda õitsvale elule rohkem aega arenemiseks ilma häireteta nagu kiire jahutamine või kuumutamine. Sellegipoolest lisab Shields, et külmunud planeet ei pea olema elu jaoks ebamugav. Lõppude lõpuks oleks Maa võinud läbida lumepalli Maa perioodi üle 600 miljoni aasta tagasi.
Kui mõned astronoomid jälgivad jätkuvalt M kääbuseid, tahavad teised siiski uurida päikesetaolisi tähti. Praegu pöörduvad teadlased üha sagedamini M-tüüpi süsteemide uurimise poole. Kepleri missioon on lõppemas, kuid astronoomid ootavad 2017. aastal algavat Transitini eksoplaneedi uuringusatelliiti. TESS otsib planeete heledate tähtede, sealhulgas paljude M kääbuste ümber.
Hubble'i eesmärgi järeltulija James Webbi kosmoseteleskoop, mis käivitatakse 2018. aastal, võiks isegi analüüsida selliste planeetide atmosfääri. Muarhedi sõnul saab see teleskoop siiski sihtida ainult M-kääbuseid; päikesesarnaste tähtede sihtimiseks on vaja uusi missioone.
Lõppkokkuvõttes peavad astronoomid, kui ressursse järjest napib, valida, kas keskenduda M-kääbustele ja päikesetaolistele tähtedele. Lahendus sõltub sellest, mida nad lähiaastatel leiavad. Astronoomid on kindlad, et leiavad potentsiaalselt elamiskõlbliku planeedi, ükskõik mis.
Mis puutub elusse, siis see küsimus on keerulisem. "Ma ei tea, millal see juhtub, kuid ma soovin, et see juhtuks pigem varem kui hiljem - ja ma olen kindel, et see juhtub," ütleb Shields. "Küsimus on ainult selles, kas ja millal rahastust saab."
