Yıldızsız gezegenlerin yaşam için uygun uyduları olabilir

NOORDWIJK, HOLLANDA — Yaşam, en karanlık yerlerde doğabilir: galakside yıldızsız dolaşan bir gezegenin ayı.

Bir ay ile gezegeni arasındaki yerçekimi çekişmesi, bazı uyduları orada sıvı su bulunmasına yetecek kadar sıcak tutabilir – bu, yaygın olarak yaşam için çok önemli kabul edilen bir koşuldur. Astrofizikçi Giulia Roccetti’nin 23 Mart’ta PLANET-ESLAB 2023 Sempozyumunda bildirdiğine göre, bilgisayar simülasyonları, doğru yörünge ve atmosfer göz önüne alındığında, haydut gezegenlerin yörüngesindeki bazı uyduların bir milyar yıldan fazla sıcak kalabileceğini gösteriyor. O ve meslektaşları bulgularını 20 Mart’ta Uluslararası Astrobiyoloji Dergisi’nde bildirdiler.

Almanya, Garching’deki Avrupa Güney Gözlemevi’nden Roccetti, “Evrende yaşanabilir koşulların mevcut olabileceği birçok yer olabilir” diyor. Ancak hayatın muhtemelen uzun vadeli istikrara da ihtiyacı var. “Aradığımız şey, bu yaşanabilir koşulların yüz milyonlarca veya milyarlarca yıl boyunca sürdürülebileceği yerler.”

Yaşanabilirlik ve istikrarın mutlaka yakındaki bir güneşten gelmesi gerekmez. Gökbilimciler, bazıları muhtemelen yıldızların oluşumu gibi gaz ve toz bulutlarından oluşmuş, diğerleri ise muhtemelen kendi güneş sistemlerinden fırlatılmış yaklaşık 100 yıldızsız gezegen tespit ettiler (SN: 24.07.2017). Bilgisayar simülasyonları, galaksideki yıldızlar kadar bu serbest yüzen gezegenlerin olabileceğini öne sürüyor.

Bu tür öksüz gezegenlerin uyduları da olabilir ve 2021’de araştırmacılar bu uyduların soğuk ve çorak yerler olması gerekmediğini hesapladılar.

Bir ayın yörüngesi mükemmel bir daire olmadıkça, gezegeninin yerçekimi onu sürekli olarak deforme eder. Ayın içinde ortaya çıkan sürtünme ısı üretir. Kendi güneş sistemimizde bu süreç, Satürn’ün Enceladus’u ve Jüpiter’in Europa’sı gibi uydularda gerçekleşir (SN: 11/6/17; SN: 8/6/20). Muhtemelen karbondioksitin hakim olduğu yeterince kalın, ısıyı hapseden bir atmosfer, yüzeyi suyun sıvı kalması için yeterince sıcak tutabilir. Bu su, uzaydan gelen yüksek hızlı yüklü parçacıkların etkisiyle başlatılan, atmosferdeki karbondioksit ve hidrojen ile kimyasal reaksiyonlardan gelebilir.

Ama böyle bir ay sonsuza kadar sıcak kalmayacak. Onu ısıtan aynı yerçekimi kuvvetleri, yörüngesini de bir daire şeklinde şekillendirir. Yavaş yavaş, Ay tarafından hissedilen yerçekimi gelgiti onu daha az deforme eder ve sürtünme ısısı azalır.

Yeni çalışmada, Roccetti ve meslektaşları, üç Jüpiter büyüklüğünde gezegene sahip güneş benzeri bir yıldızın 8.000 bilgisayar simülasyonunu yürüttüler. Bu simülasyonlar, güneş sistemlerinden atılan gezegenlerin genellikle uydularını yedekte çekerek uzaya yelken açacaklarını gösterdi.

Ekip daha sonra, fırlatma sırasında geldikleri yörünge boyunca gezegenlerinin etrafında dönen, Dünya büyüklüğünde olduğu varsayılan bu uyduların simülasyonlarını yürüttü. Amaç, yerçekimi ısınmasının meydana gelip gelmediğini ve potansiyel olarak orada yaşam oluşmasına yetecek kadar uzun süre devam edip etmediğini görmekti. Dünya birkaç yüz milyon yıl içinde yaşanabilir hale gelmiş olabilir, ancak burada yaşayan organizmalara dair en eski kanıtlar gezegenin oluşmasından yaklaşık 1 milyar yıl sonrasına aittir (SN: 26.1.18).

Atmosfer, ısının tutulması için çok önemli olduğundan, ekip hesaplamalarını üç alternatifle yaptı. Ekip, Dünya’nınkiyle aynı basınca sahip bir atmosfere sahip uydular için, potansiyel yaşanabilirlik döneminin en fazla yaklaşık 50 milyon yıl sürdüğünü buldu. Ancak atmosferik basınç Dünya’nınkinden 10 kat daha büyükse yaklaşık 300 milyon yıl ve daha da 10 kat daha büyük basınçlarda yaklaşık 1.6 milyar yıl sürebilir. Bu miktardaki basınç aşırı görünebilir, ancak benzer büyüklükteki Venüs’teki koşullara yakındır.

Ancak sıcaklık ve su, canlı organizmaların ortaya çıkması için yeterli olmayabilir. Taipei, Tayvan’daki Academia Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü’nden astrofizikçi Alex Teachey, serbest yüzen gezegenlerin uydularının “yaşamın ortaya çıkması için en uygun yerler olmayacağını” söylüyor.

Ötegezegenlerin uydularını inceleyen Teachey, “Bence yıldızlar, inanılmaz güç çıkışları ve uzun ömürleri nedeniyle yaşam için çok daha iyi enerji kaynakları olacaklar” diyor. “Büyük bir cevaplanmamış soru … koşullar yaşamı sürdürmek için uygun olsa bile, Europa veya Enceladus gibi bir yerde hayata başlayıp başlayamayacağınızdır, çünkü örneğin, yaşam sürecinde yardımcı olabilecek güneş radyasyonunuz yoktur. evrim için mutasyon.”

Ancak Roccetti – kendisi bir astrobiyolog olmasa da – yetim gezegenlerin uydularının birkaç önemli avantajı olduğunu düşünüyor. Pek çok astrobiyoloğun yaşam için, örneğin bir okyanus dünyasından daha iyi bir başlangıç ​​noktası olduğunu düşündüğü, çok fazla olmasa da biraz suya sahip olacaklar. Ve yakınlarda bir yıldızın olmaması, çoğu durumda gelecek vadeden bir gezegenin atmosferini yok edecek güneş patlamalarının olmadığı anlamına gelir.

“Evrenimizde, Dünya’da sahip olduğumuzdan çok farklı birçok ortam var ve hepsini araştırmak önemlidir” diyor.