Atklājumi.lv

Ap vēsākām zvaigznēm riņķo siltākas planētas

Jauns, Vašingtonas universitātes (ASV) astronomu izstrādāts klimatiskais modelis ļauj izvirzīt hipotēzi, ka ap vēsākām zvaigznēm, tādām kā sarkanie punduri, iespējams, ir vairāk no ledus brīvu planētu, nekā karsto zvaigžņu sistēmās. To nosaka zvaigznes gaismas un uz planētu virsmas esošā ledus mijiedarbība.

Zvaigznes izstaro dažāda veida gaismu. Karstākās zvaigznes elektromagnētisko starojumu emitē galvenokārt spektra redzamās un augsti enerģētiskās ultravioletās gaismas diapazonā, kamēr vēsākās saules vairāk izstaro mazāk enerģētiskajā infrasarkanajā un infrasarkanajam tuvējā apgabalā.

Zinātnieki, kas ārpus Saules sistēmas meklē Zemes līdzinieces, eksoplanētas, lielāko uzmanību nereti pievērš sistēmām, kuru centrā atrodas Saules tipa zvaigznes - dzeltenie punduri. Tomēr tādas zvaigznes Visumā ir ļoti maz - tikai kādi 5%. Lielāko zvaigžņu vairākumu sastāda tā sauktie sarkanie punduri. Tie, pēc dažādām aplēsēm ir 70 līdz 85% no visām zvaigznēm un izmēros var būt ļoti dažādi. Sākot no 50% Saules masas, līdz pat tik nelieliem objektiem, kuru masa līdzinās tikai 8% no mūsu sistēmas centrālās zvaigznes apjoma. Izstarotās enerģijas daudzums, kā zināms, ir atbilstošs masai un no tā izriet viens no faktoriem, kas jāņem vērā, runājot par iespējamo dzīvības pastāvēšanu sarkano punduru planētu sistēmās, un proti, tajās ir salīdzinoši maza apdzīvojamības josla - attālums no centrālās zvaigznes līdz attālākajai planētai, uz kuras var būt ūdens šķidrā agregātstāvoklī

Tomēr situācija nav tik viennozīmīga, kā varētu šķist. Kā norāda žurnāla "Astrobiology" tīmekļa versijā š.g. 15. jūlijā publicētā pētījuma vadošā autore, Vašingtonas universitātes Astronomijas nodaļas doktorantūras studente Aomava Šīlda, ņemot vērā, ka ledus ļoti labi absorbē lielāka viļņu garuma (t.i. - infrasarkano) starojumu, ap sarkanajiem punduriem riņķojošās planētas varētu būt brīvākas no ledus nekā to līdzinieces ap karstajām zvaigznēm, pat tad, ja abas planētas saņem vienādu (bet, dažāda viļņu garuma) gaismas daudzumu.

Jo vairāk infrasarkanās gaismas nonāk līdz ledum, jo vairāk tas izkūst un planēta kļūst siltāka. Arī atmosfērā esošās "siltumnīcas" gāzes absorbē infrasarkano starojumu, tādējādi veicinot kopējo biosfēras temperatūras pieaugumu. Savukārt, redzamo un par to daudz īsākā viļņu garuma ultravioleto gaismu ledus var atstarot tik lielā mērā, ka planētas virsma nevis sasilst, bet atdziest un ledus sega to pārklāj no poliem līdz pat ekvatoram.

No tā var secināt, saka Šīlda, ka sarkano punduru apdzīvotības zonā esošajām planētām ir daudz mazāka iespējamība kļūt par "ledusbumbām", kāda pēc zinātnieku domām pirms 600 un 800 miljoniem gadu bijusi arī Zeme. Šīlda gan atgādina, ka tas vēl nav izšķirošs rādītājs dzīvības esamībai vai neesamībai, jo tieši pēc pēdējās, pirms 600 miljoniem gadu notikušās "ledusbumbas" stadijas, uz Zemes parādījās daudzšūnu dzīvība.

Šīlda, kopā ar kolēģiem veiktajās datorsimulācijās arī novērojusi, ka no absorbētā infrasarkanā starojuma atkarīgais temperatūras pieaugums kļūst mazāk izteikts sarkano punduru sistēmu apdzīvojamās zonas ārējā robežā. Tur, kā likums, zemāku temperatūru apstākļos atmosfērā palielinās oglekļa dioksīda daudzums, kas, savukārt, absorbē lielāko daļu no infrasarkanā starojuma, neļaujot tam nokļūt līdz planētas virsmai un izkausēt ledu.

Šīldas pētījums, ja dati tiks apstiprināti, ļaus palielināt sarkano punduru apdzīvojamības joslu un, līdz ar to, kārtējo reizi pieaugs iespējamo, kādas dzīvības formas apdzīvoto, citplanētu skaits. Tikai vēl nesen, 2012. gadā pētnieki paziņoja, ka tikai mūsu - Piena ceļa galaktikā - sarkano punduru sistēmās varētu būt vairāki desmiti miljardu šādu planētu. Vai uz kādas no tām šobrīd top līdzīgs raksts?

Attēls: Mākslinieka versija par sarkanā pundura planētu sistēmu. Avots: vikipedia CC.

Avots:

Aomawa L. Shields, Victoria S. Meadows, Cecilia M. Bitz, Raymond T. Pierrehumbert, Manoj M. Joshi, Tyler D. Robinson. The Effect of Host Star Spectral Energy Distribution and Ice-Albedo Feedback on the Climate of Extrasolar Planets. Astrobiology, 2013; 130715061117009 DOI: 10.1089/ast.2012.0961

© Atklajumi.lv. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.