Svjetovi Pod Crvenim Suncem - Alternativni Pogled

Sadržaj:

Svjetovi Pod Crvenim Suncem - Alternativni Pogled
Svjetovi Pod Crvenim Suncem - Alternativni Pogled

Video: Svjetovi Pod Crvenim Suncem - Alternativni Pogled

Video: Svjetovi Pod Crvenim Suncem - Alternativni Pogled
Video: Neobični Božji kriteriji 2024, Svibanj
Anonim

Zamislite da hodate planetom obasjanim crvenim suncem. Ovdje nema izlaska ili zalaska sunca.

Velika vatrena kugla stalno visi na nebu. Sjene s velikog kamenja, brda i planina nisu se mijenjale tisućljećima. Ali brzi oblaci jure nebom donoseći hladan vlažan zrak s hemisfere, gdje vlada vječna noć. Ponekad su udari vjetra toliko jaki da mogu podići u zrak ne samo razjapljenog astronauta, već i tešku opremu. Postoji li mjesto na ovom svijetu za žive organizme? Ili su planeti u blizini crvenih zvijezda beživotna kozmička tijela s paklenom vrućinom na dnevnoj strani i žestokom hladnoćom na noćnoj strani? Ovo nije prvi put da se ovo pitanje nameće u znanstvenoj zajednici i za to postoji nekoliko razloga.

Pronađite ono što ne možete vidjeti

Traženje egzoplaneta prilično je težak znanstveni zadatak, jer većinu njih ne možemo izravno promatrati teleskopom. Postoji mnogo načina za njihovo pronalaženje, ali najčešće se u biltenima vijesti spominju metoda radijalne brzine (Doppler metoda) i metoda tranzita. Bit prve je da znanstvenici proučavaju spektar zvijezde, pokušavajući upotrijebiti Doppler-ov efekt kako bi u njoj primijetili znakove prisutnosti jednog ili više planeta. Činjenica je da u procesu svog orbitalnog kretanja planet također privlači zvijezdu k sebi, prisiljavajući je da se, takoreći, "pomakne" u vremenu s revolucijom. Amplituda takvih kolebanja ovisi o masi planeta, udaljenosti između planeta i zvijezde, kao i kutu pod kojim promatrač sa Zemlje gleda u orbitu planeta. Ako je egzoplanet dovoljno masivan i kruži blizu svoje zvijezde,a njegova orbita je udaljena od Sunčevog sustava, šanse za pronalazak bit će velike. Međutim, s povećanjem radijusa orbite ili smanjenjem mase vanzemaljskog planeta, postaje ga teže pronaći. Tako će ova metoda biti mnogo učinkovitija u pronalaženju teških planeta u orbitama blizu zvijezde. Štoviše, metoda radijalnih brzina određuje samo najmanju moguću vrijednost mase planeta, budući da proučavajući pomicanje spektralnih linija, istraživači ne mogu otkriti kut pod kojim je vidljiv vanzemaljski zvjezdani sustav. Na taj su način otkriveni planeti u blizini Proxime Centauri i zvijezda Gliese 581.metodom radijalnih brzina određuje se samo najmanja moguća vrijednost mase planeta, budući da proučavanjem pomicanja spektralnih linija istraživači ne mogu otkriti kut pod kojim je vidljiv vanzemaljski zvjezdani sustav. Na taj su način otkriveni planeti u blizini Proxime Centauri i zvijezda Gliese 581.metodom radijalnih brzina određuje se samo najmanja moguća vrijednost mase planeta, budući da proučavanjem pomaka spektralnih linija istraživači ne mogu otkriti kut pod kojim je vidljiv vanzemaljski zvjezdani sustav. Na taj su način otkriveni planeti u blizini Proxime Centauri i zvijezda Gliese 581.

Kako bi pretražili drugom metodom, znanstvenici vrlo precizno mjere svjetlinu zvijezde, pokušavajući pronaći trenutak kada će egzoplanet proći između njega i Zemlje. U ovom će trenutku svjetlina zvijezde lagano pasti, a istraživači će moći izvući neke zaključke o parametrima vanzemaljskog zvjezdanog sustava. Metoda je također zanimljiva jer vam u nekim slučajevima omogućuje da dobijete ideju o atmosferi egzoplaneta. Činjenica je da tijekom prolaska svjetlost zvijezde prolazi kroz gornje slojeve atmosfere, pa se, analizirajući spektre, može barem približno procijeniti njezin kemijski sastav. Primjerice, na taj su način astronomi otkrili tragove kisika i ugljika u atmosferi planeta HD 209458b, poznatijeg kao Oziris. Istina, nešto je lakše proučavati Ozirisa, jer je to ogroman planet, nešto manje mase od Jupitera, ali smješten izuzetno blizu svoje zvijezde. Mane tranzitne metode uključuju malu vjerojatnost da ravnina orbite planeta leži izravno na vidnoj liniji između Sunčevog sustava i druge zvijezde. Vjerojatnost se procjenjuje kao odnos polumjera izvansolarnog planeta i radijusa zvijezde. Štoviše, ta će se vjerojatnost smanjivati s povećanjem radijusa orbite i smanjenjem veličine egzoplaneta. Na primjer, vjerojatnost otkrivanja naše Zemlje od susjednih zvijezda tranzitnom metodom iznosi samo 0,47%. Pa čak i ako se ispostavi da su putanje Zemlje i Sunca od nekog vanzemaljskog promatrača na istom vidokrugu, to uopće ne jamči točno otkrivanje našeg planeta. Da bi se pouzdano potvrdilo, prolazak Zemlje preko Sunčevog diska morao bi se primijetiti nekoliko puta kako bi se točno odredio period revolucije. Dio onoga što spašava situaciju jeda se tranzitnom metodom odjednom može gledati velik broj zvijezda. Primjerice, poznati Keplerov teleskop kontinuirano promatra oko 100 000 zvijezda. Tranzitna metoda, poput metode radijalne brzine, bit će osjetljivija na velike planete u bliskim orbitama.

Egzoplaneti otkriveni tranzitnom metodom. Godinama
Egzoplaneti otkriveni tranzitnom metodom. Godinama

Egzoplaneti otkriveni tranzitnom metodom. Godinama.

Naravno, uz radijalne brzine i tranzite, postoji još nekoliko metoda za otkrivanje ekstrasolarnih planeta. Na primjer, postoji metoda gravitacijskog mikrolensiranja, astrometrije ili izravnih optičkih promatranja. Te su metode samo učinkovitije za planete smještene na relativno velikoj udaljenosti od njihovih zvijezda. Međutim, zasad sve ove metode pretraživanja nisu toliko učinkovite, a broj planeta otkrivenih uz njihovu pomoć ne prelazi nekoliko desetaka.

Promotivni video:

Gravitacijska leća
Gravitacijska leća

Gravitacijska leća.

Iznenadni junaci

Naravno, mnogi bi željeli pronaći planet pogodan za život, "drugu Zemlju", kako su je nazvali neki novinari. Međutim, imamo samo jedan poznati primjer nastanka života na planeti - našu vlastitu Zemlju. Kako bi pojednostavili formulaciju problema, znanstvenici su uveli koncept takozvane "nastanjive zone" ili "Zlatokose zone". Ovo je područje prostora oko zvijezde u kojem je količina primljene energije dovoljna za postojanje tekuće vode na površini. Naravno, takav koncept ne uzima u obzir, na primjer, refleksiju egzoplaneta, sastav atmosfere, nagib osi i tako dalje, ali omogućuje nam okvirnu procjenu prevalencije svemirskih tijela koja nas zanimaju. Naziv "Zlatokosa zona" povezan je s pričom o tri medvjeda (izvorno - "Zlatokosa i tri medvjeda"), u kojoj djevojčica, koja se našla u kući tri medvjeda,pokušavajući se tamo udobno smjestiti: kuša kašu iz različitih zdjela i leži na različitim krevetima. A prva zvijezda koja je pronašla planet u naseljivoj zoni bio je Gliese 581. Dva planeta odjednom, Gliese 581 c i d, na toploj i hladnoj granici naseljive zone, otkrivena su metodom radijalne brzine na spektrografu HARPS zvjezdarnice La Silla u Čileu. Štoviše, sudeći prema donjoj granici njihovih mogućih masa (5,5 odnosno 7 Zemljinih masa), to bi mogli biti stjenovita tijela.sudeći prema donjoj granici njihovih mogućih masa (5,5, odnosno 7 Zemljinih masa), to su možda stjenovita tijela.sudeći prema donjoj granici njihovih mogućih masa (5,5, odnosno 7 Zemljinih masa), to su možda stjenovita tijela.

Kasnije, 2010. godine, znanstvenici s kalifornijskog sveučilišta Santa Cruz i Carnegie Institution u Washingtonu najavili su otkriće planeta Gliese 581 g, koji se nalazi točno u sredini naseljive zone. Planet je čak dobio i neslužbeno ime - Zarmina - u čast supruge šefa grupe za pretragu egzoplaneta Stephena Vogta. Otkriće je potreslo javnost. Zvjezdani sustav sada se neprestano pojavljivao u vijestima "žutih" novina i na stranicama znanstvene fantastike. Upravo su s planeta Gliese 581 g stigli zli vanzemaljci koji su napali Zemlju u filmu "Morska bitka" 2012. godine. Međutim, druge znanstvene skupine nisu potvrdile otkriće Gliese 581 g, objašnjavajući rezultate pogreškom u obradi opažanja i aktivnosti same zvijezde. Svađe između grupe Vogt i drugih "egzoplaneta" nastavile su se nekoliko godina i završile su ne u njegovu korist. Zarmina je postojala, najvjerojatnije, samo u mašti istraživača.

No, nova otkrića nisu dugo trebala doći. Pojavom teleskopa Kepler, planeti u naseljivoj zoni padali su jedan za drugim. Kepler-186f, Kepler-438 b, Kepler-296 e, Kepler-442 b i mnogi drugi egzoplaneti otkriveni su tijekom rada ovog svemirskog teleskopa. No, pokazalo se da je velikoj većini njih jedno zajedničko - svi se vrte oko crvenih patuljaka. Crveni patuljci su hladne zvijezde male mase i površinske temperature oko 3500K. To nije puno više od temperature zavojnice niti. Takve zvijezde slabo svijetle, ali žive dugo, jer vrlo sporo troše rezerve vodika. Crveni patuljak čija je masa 10 puta manja od Sunca, u teoriji će svijetliti milijardama godina, što je za mnogo redova veličine veće od starosti Svemira. Usput,nedavno otkriveni planeti Proxima b i TRAPPIST-1 također kruže oko sličnih prigušenih zvijezda. Proxima b najbliži nam je egzoplanet i nalazi se u naseljenoj zoni. Najvjerojatnije se radi o stjenovitom tijelu, što znači da postojanje mora i oceana tamo nije isključeno u prisutnosti atmosfere. Istina, planet je otkriven metodom radijalnih brzina, pa još ne znamo točnu vrijednost njegove mase i gustoće. Pa, zvijezda TRAPPIST-1 ima nekoliko planeta odjednom, teoretski, može imati uvjete za postojanje tekuće vode na površini. Zapravo, takvo obilje planeta u životnoj zoni crvenih patuljaka uopće ne znači da se tamo pojavljuju češće nego, na primjer, u žutim zvijezdama. Budući da zvijezde kasnih spektralnih tipova (hladne i crvene) ponekad emitiraju 10 000 puta manje energije od Sunca,naseljiva zona nalazi se mnogo bliže njima. I ovdje odabir metoda za traženje ekstrasolarnih planeta već počinje raditi. Ako je "zona Zlatokose" bliža zvijezdi, onda je u njoj lakše pronaći egzoplanete. Štoviše, vjeruje se da su crveni patuljci najčešći tip zvjezdane populacije, a ima ih približno 70% u našoj Galaksiji. Ispada da ćemo ih otvoriti puno češće.

TRAPPIST-1 kakav je vidio umjetnik tijekom tranzita dva od sedam poznatih planeta
TRAPPIST-1 kakav je vidio umjetnik tijekom tranzita dva od sedam poznatih planeta

TRAPPIST-1 kakav je vidio umjetnik tijekom tranzita dva od sedam poznatih planeta.

Svjetovi pod crvenim suncem

Nakon prvih publikacija o otkriću planeta u blizini Gliese 581, u znanstvenoj se zajednici pojavio spor oko njihove moguće nastanjivosti. Kad bi se život mogao razvijati i razvijati oko crvenih zvijezda, to bi ozbiljno povećalo njegovu prevalenciju u Svemiru. Štoviše, biosfera na planetima pod crvenim suncem mogla bi postojati mnogo dulje od zemaljske, što znači da bi bilo više šansi za razvoj prije pojave inteligentne vrste. Napokon, čak i naša zvijezda, naizgled tako stabilna zvijezda, za 1 milijardu godina može postati toliko svijetla da će se površina Zemlje pretvoriti u pustinju. Život će zasigurno opstati ispod površine, ali radije će preživjeti nego se razvijati. Ali crveni stogodišnjak mogao bi podržati svoju biosferu desecima, ako ne i stotinama milijardi godina. To je primamljiva ideja, ali istraživanja pokazujuda s crvenim patuljcima sve je daleko od tako jednostavnog. A da bi život nastao i razvijao se u takvom zvjezdanom sustavu, morat će prevladati mnoge vrlo ozbiljne probleme.

Plima i oseka

Kada gledamo Mjesec, uvijek vidimo isti obrazac mora - tamne mrlje na površini našeg satelita. To se događa zato što se Zemlja i njen satelit sinkrono okreću, a Mjesec napravi jedan obrtaj oko svoje osi u isto vrijeme koliko je potrebno da bi obišao Zemlju. I to nije slučajno. Njegovo okretanje oko osi zaustavile su plimne sile s našeg planeta. I ova je slika vrlo česta u Sunčevom sustavu. Sateliti Marsa i divovskih planeta, sustav Pluton-Haron - može biti potrebno dugo vremena da nabroji kozmička tijela sinkronom rotacijom. Čak je i Merkur, koji se na prvi pogled ne pokorava ovom principu, također u orbitalnoj rezonanciji. Tamošnji siderički dani traju 58,65 zemaljskih dana, a planet čini revoluciju oko Sunca za 88 dana. Odnosno, dan Merkura traje 2/3 svoje godine. Usput, zbog ovog učinka,kao i prilično izdužena orbita planeta, postoje i trenuci na nebeskom svodu Merkura kada kretanje Sunca po nebu iznenada prestaje, a zatim ide u suprotnom smjeru.

Usporedne veličine zemaljskih planeta (slijeva udesno: Merkur, Venera, Zemlja, Mars)
Usporedne veličine zemaljskih planeta (slijeva udesno: Merkur, Venera, Zemlja, Mars)

Usporedne veličine zemaljskih planeta (slijeva udesno: Merkur, Venera, Zemlja, Mars).

Izračuni pokazuju da će se, najvjerojatnije, svi planeti u nastanjivoj zoni crvenih patuljaka uvijek suočiti sa zvijezdom s jednom hemisferom. U najboljem slučaju moguća je rezonancija poput rotacije Merkura. Dugo se vjerovalo da će u takvim uvjetima jedna hemisfera biti usijana pod stalnim izravnim zrakama svjetiljke, a druga kraljevstvo vječne hladnoće. Štoviše, na noćnoj strani bit će moguće čak i zamrzavanje nekih atmosferskih plinova. No, model atmosfere planeta sličnih Zemlji zarobljenih plimnim silama, stvoren od strane znanstvenika s Kalifornijskog tehnološkog instituta 2010. godine, pokazuje da će se čak i uz polagano okretanje zračne ovojnice toplina prilično učinkovito prenijeti na noćnu stranu. Kao rezultat, temperatura noćne strane ne bi smjela pasti ispod 240K (-33Co). A također bi prilično jaki vjetrovi trebali hodati takvom planetom. Prema modelima atmosfera koje su razvile Ludmila Karone i njezini kolege s Katoličkog sveučilišta u Leuvenu, u gornjim slojevima atmosfere trebao bi se pojaviti efekt superrotacije. Ekvatorom takvog planeta neprestano kruži vrlo brz vjetar čija brzina doseže 300 km / h i više. Putovanje zrakoplovom u takvom svijetu bilo bi vrlo rizičan posao.

Još jedna 3D simulacija koju je proveo tim znanstvenika pod vodstvom Manoje Joshija pokazala je da je samo 10% pritiska zemljine atmosfere dovoljno za učinkovit prijenos topline na noćnu stranu planeta. Iz ovog modela također proizlazi da na suncokretovoj točki planeta (regija najbliža zvijezdi) neće biti spaljene pustinje, već golema atmosferska ciklona - vječni uragan koji se ne miče, već stoji na jednom mjestu. Te je podatke National Geographic Channel koristio u stvaranju dokumentarne mini-serije Aurelia and the Blue Moon, gdje je sam Joshi djelovao kao savjetnik. Istina, za razvoj života nije dovoljna samo jedna ugodna temperatura. Daljnja istraživanja pokazala su da ako egzoplanet nema jako veliku zalihu vode, tada postoji rizik dada će se veći dio pomaknuti na noćnu stranu s vjetrovima i tamo smrznuti. Postupno će se ledene mase pomicati s noćne strane, ali unatoč tome postoji rizik da planet postane suha pustinja. Koliko se brzo vlaga prevozi na noćnu stranu i s nje ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući konfiguraciju kontinenata, kemijski sastav i gustoću atmosfere, i tako dalje. Istodobno, dovoljno dubok ocean ostat će tekućinom ispod leda, što će također spriječiti njegovo potpuno smrzavanje. Usput, modeliranje samog procesa stvaranja planeta sličnih Zemlji u crvenim patuljcima samo pokazuje mnogo veći sadržaj vode u usporedbi sa Zemljom. Prikazuje se rad Yanna Aliberta i Willieja Benza, objavljen u časopisu Astronomy and Astrophysicsda u nekim slučajevima udio H2O može biti i do 10 mas.%. Zanimljivo je da ako planeti, naprotiv, imaju gustu atmosferu, tada postoji mogućnost prevladavanja hvatanja plime i oseke. Trenutak rotacije guste atmosfere prenijet će se na planet, zbog čega se dan i noć mogu ponovno početi mijenjati na njemu. Istina, ovi dani i noći mogu trajati prilično dugo.

Kadar iz filma National Geographic Channel Život u drugim svjetovima. Plavi mjesec
Kadar iz filma National Geographic Channel Život u drugim svjetovima. Plavi mjesec

Kadar iz filma National Geographic Channel Život u drugim svjetovima. Plavi mjesec.

Varijabilnost

Drugi, još ozbiljniji problem je taj što su crveni patuljci često vrlo turbulentni objekti. Većina njih su promjenljive zvijezde, odnosno zvijezde koje mijenjaju svoju osvijetljenost kao rezultat nekih fizičkih procesa koji se odvijaju u njima ili u njihovoj blizini. Na primjer, vrlo često ove zvijezde pokazuju varijabilnost tipa BY Dragon. Varijacije svjetline kod ove vrste aktivnosti povezane su s rotacijom zvijezde oko svoje osi, budući da je njezina površina prekrivena velikim brojem sunčevih pjega, sličnih sunčevim pjegama. Sunčeve pjege su područja na kojima u fotosferu ulaze jaka (do nekoliko tisuća gaussa) magnetska polja koja sprečavaju prijenos topline iz dubljih slojeva. Dakle, temperatura na mjestima je niža od one u okolnoj fotosferi, zbog čega izgledaju tamnije u teleskopu sa svjetlosnim filtrom.

Mjesta nalik suncu prisutna su i na crvenim patuljcima, ali zauzimaju puno veće područje. Kao rezultat toga, u kratkom vremenu svjetlina zvijezde može se promijeniti za 40%, što će vjerojatno negativno utjecati na hipotetski život.

No, mnogo je opasnije svojstvo crvenih zvijezda njihova bakljada. Značajan udio crvenih patuljaka su promjenjive zvijezde tipa UV Ceti. Riječ je o blještavim zvijezdama, koje u trenutku izbijanja povećavaju svoju sjajnost nekoliko puta, i to u rasponu od radija do X-zraka. Same baklje mogu trajati od nekoliko minuta do nekoliko sati, a razmak između njih - od sat do nekoliko dana. Znanstvenici vjeruju da je priroda tih bljeskova ista kao i raketa na Suncu, ali snaga je puno veća. Pored povećanja osvjetljenja u svim rasponima, u trenutku bljeska emitiraju se nabijene čestice koje pridonose gubitku atmosfere, posebno lakih elemenata poput vodika. Poznati Proxima Centauri također pripada promjenjivim zvijezdama tipa UV Ceti. Ali što znanstvena istraživanja kažu o sposobnosti da se izdrži tako neprijateljsko okruženje?

Proxima Centauri, teleskop Hubble
Proxima Centauri, teleskop Hubble

Proxima Centauri, teleskop Hubble.

Prema nekim astrofizičarima - na primjer, prema popularizatorici znanosti i astronomi sa Sveučilišta Južni Illinois Pameli Gay - većina crvenih patuljaka aktivna je oko prvih 1,2 milijarde godina života, nakon čega dolazi do smanjenja i učestalosti i intenziteta baklji. Teoretski, u slučaju djelomičnog očuvanja ili ponovnog pojavljivanja atmosfere, biosfera bi se mogla početi razvijati nakon što zvijezda prođe aktivni stupanj evolucije. Ali nisu svi znanstvenici mišljenja o kratkoj fazi aktivne faze. Nikolai Samus, vodeći istraživač na Odjelu za nestacionarne zvijezde i zvjezdanu spektroskopiju na Institutu za astronomiju Ruske akademije znanosti, rekao je o tome Goloj znanosti: „Aktivnost baklji vrlo je česta kod crvenih patuljaka. S godinama bi trebao nestatiali crveni patuljci vrlo kasnih razreda i jako slabih svjetiljki "stare" toliko dugo da se svi oni stvarno promatrani mogu smatrati mladima. U cjelini, najmanje četvrtina M patuljaka sam Ja (aktivni patuljci s moćnim spektralnim emisijskim linijama - Ur.), A gotovo svi oni imaju ili varijabilnost sunčevih pjega ili bljeskova ili oboje. U kasnijim podrazredima M, do 100% zvijezda je promjenjivih”. Inače, starost upravo te Proxime Centauri je gotovo 5 milijardi godina, ali zvijezda je i dalje vrlo aktivna i redovito pokazuje snažne rakete.ili obje varijabilnosti odjednom. U kasnijim podrazredima M, do 100% zvijezda je promjenjivih”. Inače, starost upravo te Proxime Centauri je gotovo 5 milijardi godina, ali zvijezda je i dalje vrlo aktivna i redovito pokazuje snažne rakete.ili obje varijabilnosti odjednom. U kasnijim podrazredima M, do 100% zvijezda je promjenjivih”. Inače, starost upravo te Proxime Centauri je gotovo 5 milijardi godina, ali zvijezda je i dalje vrlo aktivna i redovito pokazuje snažne rakete.

Situaciju djelomično spašava magnetsko polje planeta. Izračuni pokazuju da će čak i polagano okretanje planeta koje su zaokupljene plimovanjem biti dovoljno za generiranje magnetskog polja sve dok unutarnji dio planeta ostaje rastaljen. No, modeliranje brzine atmosferskih gubitaka, koje su proveli astrofizičar Jorge Zuluaga i njegovi kolege, pokazalo je da će čak i ako planet ima snažno magnetsko polje, prilično intenzivno izgubiti atmosferu zbog interakcije s materijom izbačenom tijekom baklje. Prema ovom istraživanju, situacija je nešto bolja u super-zemljama s masom od 3 ili više puta većom od mase Zemlje, ali i tamo su gubici značajni. Prema ovom modelu, egzoplanet Gliese 667Cc trebao je potpuno izgubiti atmosferu, ali Gliese 581d i HD 85512b trebali su ga zadržati. Zanimljiv,da su raniji modeli, na primjer, studija Maxima Krodačenka i njegovih kolega, objavljena u časopisu Astrobiology, predviđali, naprotiv, vrlo slaba magnetska polja planeta, nesposobna zaštititi atmosferu od moćnih emisija zvjezdanih tvari.

Planet HD 85512 b kako ga je vidio umjetnik
Planet HD 85512 b kako ga je vidio umjetnik

Planet HD 85512 b kako ga je vidio umjetnik

Trenutno je istraživanje crvenih patuljaka komplicirano činjenicom da su to prilično slabe zvijezde koje je teško proučavati na velikim udaljenostima. Još uvijek ostaje odgovoriti na pitanje koji dio tih zvijezda ostaje aktivan milijardama godina i o čemu to ovisi. I Proxima Centauri i Gliese 581, pa čak i nedavni junak vijesti TRAPPIST-1 pokazuju aktivnost zračenja, što znači da će atmosfera planeta biti ozračena i ultraljubičastom svjetlošću i strujom nabijenih čestica. Modeli u osnovi pokazuju mogućnost očuvanja atmosfere čak i u tako surovim uvjetima, ali pitanje mogućnosti postojanja biosfere i dalje je otvoreno. Inače, već početkom 2017. godine Jorge Zuluaga objavio je članak u kojem je pokazao mogućnost da Proxima Centauri b ima snažno magnetsko polje.

Gliese 581 sustav kakav je vidio umjetnik
Gliese 581 sustav kakav je vidio umjetnik

Gliese 581 sustav kakav je vidio umjetnik.

Biosfera

Ali, recimo, na planetu su se, unatoč svim poteškoćama, pojavili primitivni oblici života. Na Zemlji je fotosinteza energetska osnova svih živih bića, osim bakterija koje se hrane anorganskim tvarima, poput sumpornih bakterija. Većina atmosferskog kisika je nusprodukt fotosinteze. Međutim, može li fotosinteza koristiti svjetlost crvenog sunca? Postoji nekoliko oblika klorofila koji koriste svjetlost iz različitih dijelova spektra. To su uglavnom klorofili a i b, koji se malo razlikuju u apsorbiranim frekvencijama. Većina klorofila viših biljaka apsorbira plavi i crveni dio sunčevog spektra, čineći lišće zelenim. Ovisno o uvjetima osvjetljenja, omjer između dvije vrste klorofila i njegove koncentracije može varirati. Na primjer, u biljkama koje vole sjenu sadržaj klorofila može biti 5-10 puta veći,nego biljke koje vole jaku svjetlost. Zanimljiva prilagodba postoji u crvenim algama, koje zahvaljujući dodatnim pigmentima mogu apsorbirati svjetlost iz gotovo cijelog vidljivog dijela spektra.

2014. godine otkriven je sjen tolerantnog soja cijanobakterija Leptolyngbya JSC-1, koji živi u vrućim izvorima. Te su bakterije sposobne koristiti infracrvenu svjetlost (700 do 800 nm). Zanimljivo je da kada uđe u osvijetljeno područje, ova je cijanobakterija u stanju obnoviti fotosintetski mehanizam. Postoje i ohrabrujuće informacije koje dolaze s dna oceana. Drugi međunarodni tim biologa otkrio je sumpornu bakteriju GSB1 koja sadrži klorofil u blizini dubokomorskog termalnog izvora uz obalu Kostarike. Budući da sunčeva svjetlost ne prodire do dubine od 2,4 km, istraživači su pretpostavili da sumporne bakterije koriste infracrveni izvor svjetlosti koji emitiraju vrući hidrotermalni otvori (~ 750 nm). Studija je objavljena u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences. Na ovaj način,hipotetski oblici života crvenog patuljka ne bi trebali umirati od gladi.

Boja lišća fotosintetskih biljaka posljedica je visoke koncentracije klorofila
Boja lišća fotosintetskih biljaka posljedica je visoke koncentracije klorofila

Boja lišća fotosintetskih biljaka posljedica je visoke koncentracije klorofila

Što je sljedeće?

Trenutno su računalne simulacije možda jedini način za procjenu stanja na površini egzoplaneta u blizini crvenog patuljka. Tehnologija promatranja još nije sposobna odrediti kemijski sastav, a još manje razlikovati detalje na površini. Ali rezultati simulacije ovise o mnogim čimbenicima, a ponekad izračuni različitih znanstvenih skupina daju gotovo suprotne rezultate. Novi teleskopi pomoći će konačno shvatiti pitanje održivosti crvenih patuljaka. Godine 2020. trebalo je lansiranje svemirskog teleskopa James Webb. Pretpostavlja se da će on moći provoditi spektroskopske studije atmosfera nekih egzoplaneta. Također u pustinji Atacama u Čileu već je u tijeku izgradnja E-ELT-a (Europskog izuzetno velikog teleskopa) čiji će promjer glavnog zrcala biti gotovo 40 metara. Udaljeniji projekti uključuju lansiranje nekoliko svemirskih teleskopa sposobnih za rad u načinu interferometra, uz istovremeno dobivanje izuzetno jasne razlučivosti. Također odnedavno, još ekstravagantniji projekt stječe popularnost u znanstvenoj zajednici - promatranje egzoplaneta pomoću gravitacijske leće sa Sunca. Bit metode je da se mali teleskop šalje na udaljenosti od 547 astronomskih jedinica od Sunca do svog takozvanog gravitacijskog fokusa. Gravitacijsko leće postupak je savijanja elektromagnetskog zračenja gravitacijskim poljem teškog predmeta, baš kao što konvencionalna leća savija svjetlosnu zraku. Zapravo, čovječanstvo će dobiti golemi teleskop sa Suncem kao ciljem, uz pomoć kojeg će biti moguće vidjeti reljef, obrise kontinenata i naoblaku udaljenih egzoplaneta,planeti sustava TRAPPIST-1 ili Proxima b. Takav "gravitacijski" teleskop imat će povećanje od 1011 puta, što je slično zemaljskom instrumentu promjera 80 km.

Vjačeslav Avdeev

Preporučeno: