W nowym badaniu astronomowie z University of California w Irvine opisują, w jaki sposób życie pozaziemskie może potencjalnie istnieć na odległych egzoplanetach wewnątrz specjalnego obszaru zwanego „strefą terminatora”, który jest pierścieniem na planetach, których jedna strona jest zawsze zwrócona w stronę swojej gwiazdy i jedna strona, która jest zawsze ciemna.
„Te planety mają stałą stronę dzienną i stałą stronę nocną” – powiedziała Ana Lobo, doktor habilitowany na Wydziale Fizyki i Astronomii UCI, która kierowała nową pracą, która właśnie została opublikowana w The Astrophysical Journal. Lobo dodał, że takie planety są szczególnie powszechne, ponieważ istnieją wokół gwiazd, które stanowią około 70 procent gwiazd widocznych na nocnym niebie – tak zwanych karłów typu M, które są stosunkowo ciemniejsze niż nasze Słońce.
Terminator to linia oddzielająca dzienną i nocną stronę planety. Strefy terminatora mogą istnieć w tej „właściwej” strefie temperaturowej pomiędzy zbyt wysoką a zbyt zimną.
„Chcesz planety, która znajduje się w idealnym miejscu o temperaturze odpowiedniej do posiadania wody w stanie ciekłym”, powiedział Lobo, ponieważ woda w stanie ciekłym, o ile wiedzą naukowcy, jest niezbędnym składnikiem życia.
Po ciemnych stronach planet terminatorów wieczna noc powodowałaby gwałtowne spadki temperatur, które mogłyby spowodować zamrożenie wody w lodzie. Strona planety zawsze zwrócona w stronę swojej gwiazdy może być zbyt gorąca, aby woda mogła długo pozostawać na otwartej przestrzeni.
„To planeta, na której dzienna strona może być bardzo gorąca, daleko poza miejscem zamieszkania, a nocna strona będzie mroźna, potencjalnie pokryta lodem. Po nocnej stronie mogą znajdować się duże lodowce” – powiedział Lobo.
Lobo, wraz z Aomawa Shields, profesorem nadzwyczajnym fizyki i astronomii UCI, modelowali klimat planet terminatorskich za pomocą oprogramowania zwykle używanego do modelowania klimatu naszej własnej planety, ale z kilkoma poprawkami, w tym spowolnieniem rotacji planet.
Uważa się, że po raz pierwszy astronomowie byli w stanie wykazać, że takie planety mogą utrzymać nadający się do zamieszkania klimat ograniczony do tego regionu terminatora. W przeszłości naukowcy badali głównie egzoplanety pokryte oceanami w poszukiwaniu kandydatów do zamieszkania. Ale teraz, gdy Lobo i jej zespół wykazali, że planety terminatorskie są również żywymi schronieniami dla życia, zwiększa to możliwości, z których astronomowie polujący na życie mają do wyboru.
„Próbujemy zwrócić uwagę na planety o większej ilości wody, które pomimo braku rozległych oceanów mogą mieć jeziora lub inne mniejsze zbiorniki z płynną wodą, a te klimaty mogą być w rzeczywistości bardzo obiecujące” – powiedział Lobo.
Lobo dodał, że jednym z kluczy do odkrycia było dokładne określenie, jaki rodzaj planety w strefie terminatora może zatrzymywać wodę w stanie ciekłym. Jeśli planeta jest w większości pokryta wodą, to woda zwrócona w stronę gwiazdy prawdopodobnie wyparowałaby i pokryłaby całą planetę grubą warstwą pary.
Ale jeśli jest ziemia, ten efekt nie powinien wystąpić.
„Ana pokazała, że jeśli na planecie jest dużo lądu, scenariusz, który nazywamy„ możliwością zamieszkania przez terminatorów ”, może istnieć o wiele łatwiej” – powiedział Shields. „Te nowe i egzotyczne stany nadające się do zamieszkania, które odkrywa nasz zespół, nie są już science fiction – Ana wykonała pracę, aby pokazać, że takie stany mogą być stabilne klimatycznie”.
Uznanie stref terminatorskich za potencjalne porty dla życia oznacza również, że astronomowie będą musieli dostosować sposób, w jaki badają klimat egzoplanet pod kątem oznak życia, ponieważ biosygnatury tworzone przez życie mogą być obecne tylko w określonych częściach atmosfery planety.
Prace pomogą również w informowaniu przyszłych wysiłków zespołów korzystających z teleskopów, takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba lub teleskop Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor, który jest obecnie opracowywany w NASA, podczas poszukiwania planet, na których może istnieć życie pozaziemskie.
„Eksplorując te egzotyczne stany klimatyczne, zwiększamy nasze szanse na znalezienie i właściwą identyfikację planety nadającej się do zamieszkania w najbliższej przyszłości” – powiedział Lobo.