U potrazi za izvanzemaljskim životom, znanstvenici počinju tražiti svjetove koji se vrte oko zvijezda, poput naše Zemlje - oko Sunca. Napokon, stalna toplina koju nam daje užarena žuta kugla na nebu omogućila je život na Zemlji.
Ali dok astronomi nastavljaju otkrivati tisuće planeta, shvaćaju da ako (ili kada) pronađemo znakove izvanzemaljskog života, velika je vjerojatnost da će ti izvanzemaljci kružiti oko zvijezde koja se uvelike razlikuje od našeg Sunca. Bit će crvenija, hladnija, manja i lakša od naše zvijezde. Stoga, u potrazi za izvanzemaljskim životom, mnogi astronomi usmjeravaju pogled na tako male zvijezde poznate kao crveni patuljci ili M-patuljci.
Za početak vrijedi napomenuti da astronomima nikad nije bilo mnogo stalo do M-patuljaka. Nakon otkrića prvog planeta izvan Sunčevog sustava 1995. godine, znanstvenici su započeli lov na istinske zemaljske kolege: stjenovite planete slične našem koji se vrte oko zvijezda sličnih našem Suncu. Potraga za upravo takvim sustavima vodila je astronoma većim dijelom 2000-ih, kaže astronom Phil Muarhead sa sveučilišta u Bostonu.
Tada su astronomi shvatili da bi tehnički moglo biti lakše tražiti planete oko M-patuljaka. Teško je pronaći drugi planet, a astronomi se oslanjaju na dvije glavne metode. Prvo, oni traže smanjenje sjaja zvijezde koje se događa kada planet prođe ispred njega. Drugo, astronomi mjere mali titraj u zvijezdi uzrokovan laganim gravitacijskim povlačenjem drugog planeta. Obje ove metode izvrsno funkcioniraju s planetom koji kruži oko M-patuljka. Uz to se češće okreće, što povećava šanse za njegovo otkrivanje.
M-patuljci dobili su veliko pojačanje zahvaljujući svemirskom teleskopu Kepler, lansiranom 2008. godine. Zavirujući u mali djelić neba, teleskop traži naglo zamračivanje zvijezda koje se javljaju kad planeti prođu ispred njih. Tako je teleskop otkrio više od tisuću planeta. "Kepler je sve promijenio", kaže Muarhed.
Budući da je M-patuljaste sustave lakše otkriti, mnogi planeti u njihovim orbitama otkriveni su selekcijskim učincima. Ali, kako Muarhed s pravom ističe, Kepler je također stvoren za traženje planeta veličine Zemlje koji kruže oko zvijezda sličnih suncu. Tek sada brojevi još uvijek nagovještavaju da život moramo tražiti na planetima u blizini M-patuljaka.
"Radije ćete pronaći potencijalno nastanjiv planet u blizini M-patuljka nego u blizini zvijezde slične suncu", kaže astronom Courtney Dressing s Harvarda.
Promotivni video:
Analizirala je koliko se planeta veličine Zemlje - odnosno radijusa od jedne do polovice Zemlje - okreće oko M-patuljaka u potencijalno nastanjivoj zoni (Zlatokosa zona, regija oko zvijezde u kojoj tekuća voda može postojati na površini planeta). Prema njezinim najnovijim izračunima, svaka četvrta M zvijezda ima takav planet.
To je više od procijenjene procjene za planete slične zemlji koji orbitiraju oko analoga Sunca, kaže znanstvenik. Analiza astronoma Erica Pettiguerea sa Kalifornijskog sveučilišta Berkeley pokazala je da manje od 10% zvijezda sličnih suncu ima planete u radijusu od jedne do dvije Zemlje.
M-patuljci imaju još jedno važno svojstvo. Oni su najzastupljenije zvijezde u galaksiji, čine oko 75% od stotina milijardi zvijezda u Mliječnom putu. Ako je Dressingova procjena točna, naša galaksija mogla bi imati oko 100 milijardi planeta nalik Zemlji koji kruže u potencijalno nastanjivoj zoni zvijezda tipa M.
Napominjemo da ove procjene imaju mnoga ograničenja. Ovise o tome što se podrazumijeva pod potencijalno nastanjivom zonom, a to još uvijek nije dobro definirano. U pravilu je naseljiva zona tamo gdje nije prevruće, nije prehladno i može biti tekuće vode. No, postoje i mnoge rezerve oko toga koliko dobro atmosfera planeta može zadržati vodu (Venera je, ako išta, također u potencijalno nastanjivoj zoni).
S općenitijim procjenama koje proširuju potencijalno nastanjivu zonu, Pettiguereovi brojevi za planete slične Zemlji na zvijezdama sličnim suncu mogu biti i do 22% ili više. Ali i Dressingovi bi se brojevi mogli povećati.
U početku su astronomi bili sumnjičavi prema M-patuljcima, jer nisu mislili da takva zvijezda može imati bilo koji nastanjivi planet. S jedne strane, M patuljci su aktivniji, posebno tijekom prve milijarde godina svog života. Oni mogu bombardirati planet smrtonosnim ultraljubičastim zračenjem. Mogu emitirati moćne zvjezdane baklje koje planetu oduzimaju atmosferu.
A budući da će orbita planeta ležati blizu M-patuljka, gravitacija zvijezde može promijeniti rotaciju planeta oko svoje osi. Ako bi takav planet bio plimno blokiran, na jednoj bi strani svijeta bio vječni dan, a na drugoj vječna noć. Svijetli dio planeta bit će pržen, dok će se tamni dio potpuno smrznuti - ne najgostoljubivije okruženje za život.
Vanzemaljski život
Nijedno od ovih pitanja nije u potpunosti riješeno, a neki ih astronomi uopće ne smatraju ozbiljnim problemima. Na primjer, Eomawa Shields sa Sveučilišta Kalifornija u Los Angelesu. Na primjer, nastanjivost može ovisiti o određenim vrstama i učestalosti izbijanja epidemija, koje još uvijek nisu dobro razumljive. Računalni modeli također su pokazali da atmosfera može preraspodijeliti toplinu, sprečavajući smrzavanje tamne strane planeta.
U nekim aspektima planet oko M-patuljka možda je čak i gostoljubiviji nego što se činilo. Naseljeni planet mora sadržavati puno vode i leda, a Shields je analizirao kako zvjezdana svjetlost M-patuljka djeluje s atmosferom i ledenom površinom takvog planeta. Patuljak M proizvodi više infracrvenog zračenja od zvijezde slične suncu, a budući da atmosfera i led planeta u orbiti dobro upijaju infracrvenu svjetlost, planet se neće smrznuti tako brzo kao zvijezda slična suncu. Pa čak i ako se smrzne, brzo će se otopiti.
Ovakva stabilna klima može cvjetajućem životu dati više vremena za razvoj bez smetnji poput brzog hlađenja ili zagrijavanja. Bez obzira na to, Shields dodaje da smrznuti planet ne mora biti nezgodan za život. Uostalom, Zemlja je mogla proći kroz razdoblje Zemlje snježnih gruda prije više od 600 milijuna godina.
Dok neki astronomi i dalje promatraju M patuljke, drugi i dalje žele proučavati zvijezde slične suncu. Trenutno se istraživači sve više okreću proučavanju sustava tipa M. Keplerova misija privodi se kraju, ali astronomi čekaju Transitin Exoplanet Survey Satellite, koji započinje 2017. godine. TESS će tražiti planete oko sjajnih zvijezda, uključujući mnoge M patuljke.
Svemirski teleskop James Webb, nasljednik Hubbleove akcije, koji će biti pokrenut 2018. godine, mogao bi čak analizirati atmosferu takvih planeta. Međutim, prema Muarhedu, ovaj teleskop moći će ciljati samo M-patuljke; bit će potrebne nove misije za ciljanje zvijezda sličnih suncu.
U konačnici, kako resursi postaju sve manje, astronomi će morati birati između fokusiranja na M-patuljke i zvijezde slične suncu. Rješenje će ovisiti o tome što će pronaći u sljedećih nekoliko godina. Astronomi su uvjereni da će pronaći potencijalno nastanjiv planet bez obzira na sve.
Što se tiče života, ovo je pitanje složenije. "Ne znam kada će se to dogoditi, ali volio bih da se to dogodi prije nego kasnije - i siguran sam da hoće", kaže Shields. "Pitanje je samo hoće li i kada biti financiranja."
