Poszukiwanie zamieszkałych światów poza Układem Słonecznym jest jedną z najbardziej ambitnych zadań współczesnej astronomii. Dzięki teleskopom kosmicznym, takim jak Kepler i TESS, naukowcy odkryli tysiące egzoplanet. W tym zróżnicowanym mnożествie wyróżniają się kilka kandydatów, które znajdują się w tak zwanym "strefie życia" — obszarze wokół gwiazdy, gdzie warunki pozwalają wodzie istnieć na powierzchni planety w stanie ciekłym, co uważa się za kluczowe warunki dla życia w tym, jak je znamy.

Kryteria zamieszkania i "nadziemki"

Obok znajdywania się w strefie życia, astronomowie uwzględniają również inne czynniki. Ważną rolę odgrywa typ planety: największy interes wzbudzają kamienne planety podobne do Ziemi, a nie gazowe olbrzymy. Ocenia się również stabilność gwiazdy-pancerza i obecność atmosfery. Wysokiego zainteresowania klasą obiektów są "nadziemki", planety, których masa przewyższa ziemską, ale jest znacznie mniejsza niż masa gazowych olbrzymów. Mogą one mieć bardziej silną grawitację, utrzymującą gęstą atmosferę, oraz aktywną geologię sprzyjającą cyklowi substancji.

System TRAPPIST-1: siedem światów wokół czerwonego karлика

Jedną z najbardziej obiecujących systemów jest TRAPPIST-1, znajdująca się w odległości około 40 lat świetlnych od nas. Wokół chłodnego czerwonego karлика krążą siedem kamieniastych planet, podobnych do Ziemi. Trzy z nich — TRAPPIST-1e, f i g — znajdują się w centrum strefy życia. To unikalna laboratorium dla porównawczej planetologii, pozwalające na badanie światów z potencjalnie różnymi warunkami w jednej systemie. Jednak życie u czerwonego karлика napotyka wyzwania: takie gwiazdy często wybuchają, poddawając planety potężnym wybuchom promieniowania ultrafioletowego. Ponadto, z powodu przywarcia te planety prawdopodobnie stale zwracają się do gwiazdy jedną stroną, co tworzy ekstremalny kontrast temperatur między dniem a nocą.

Proxima Centauri b: najbliższy sąsiad

Najbliższa nam znana egzoplaneta, Proxima Centauri b, znajduje się w odległości zaledwie 4,24 lat świetlnych w systemie najbliższej do Słońca gwiazdy. Ta kamieniasta planeta również krąży wokół czerwonego karлика i znajduje się w granicach strefy życia. Jej odkrycie stało się sensacją, jednak warunki na niej prawdopodobnie są bardzo surowe. Gwiazda Proxima Centauri jest znana z wysokiej aktywności wybuchowej, co mogło prowadzić do erozji atmosfery planety i oddziaływania szorstkiego promieniowania na powierzchnię. Pytanie o to, czy planeta mogła zachować atmosferę i pole magnetyczne dla ochrony przed radiacją, pozostaje otwarte.

Kepler-186f: pierwszy analog Ziemi w strefie życia

odkryta przez teleskop Kepler planeta Kepler-186f stała się pierwszą kamieniastą egzoplanetą o rozmiarach ziemskich, odkrytą w strefie życia swojej gwiazdy. Krąży ona wokół czerwonego karlika, który jest znacznie chłodniejszy i mniejszy od Słońca. Jej rozmiar, o 10% większy niż ziemski, pozwala z wysokiej prawdopodobieństwa przypuszczać jej kamieniastą naturę. Chociaż znajduje się w strefie życia, ilość energii otrzymywanej od swojej gwiazdy jest równoważna zaledwie jednej trzeciej tego, co Ziemia otrzymuje od Słońca, co umieszcza ją na zewnętrznym, bardziej zimnym krańcu tej strefy. To może oznaczać, że warunki na jej powierzchni bardziej przypominają marsjańskie niż ziemskie.

Przyszłe badania: poszukiwanie biomarkerów

odkrycie planet w strefie życia to tylko pierwszy krok. Głównym zadaniem przyszłości, które spadnie na ramiona teleskopów nowej generacji, takich jak James Webb i obserwatorium, które dopiero projektowane, będzie analiza ich atmosfer. Astronomowie będą szukać biosygnałów — chemicznych markerów, które mogą wskazywać na obecność życia. Do nich należą tlen, ozon, metan i ich kombinacje, które w warunkach ziemskich są aktywnie produkowane przez procesy biologiczne. Odkrycie takiej chemicznej nieskładni w atmosferze odległej planety będzie silnym, choć nie stuprocentowym, argumentem na rzecz istnienia życia na niej. W ten sposób współczesna astronomia przechodzi od prostego liczenia planet do ich głębokiego characterization, stopniowo zbliżając się do odpowiedzi na jeden z fundamentalnych pytań ludzkości: czy jesteśmy samotni we Wszechświecie.

Permanent link to this publication: