Elämän tukemiseksi eksoplaneetan pitäisi yksinkertaisesti olla siellä, missä sen tähden lämpö on juuri sopivaa nestemäiselle vedelle. Eikö?
Ei välttämättä. Uusi tutkimus viittaa siihen, että elämän tukemiseksi tällainen planeetta saattaa tarvita myös levytektoniikkaa, joka laukeaa kapeammalta etäisyydeltä kantatähdestä.
Rory Barnes, Washingtonin yliopiston tähtitieteilijä, on pääkirjoittaja julkaisussa, jonka julkaiseeAstrophysical Journal Lettersjoka käyttää uusia tietokonemallinnuksesta saatuja laskelmia 'vuorovesi-asuttavan vyöhykkeen' määrittelemiseen.
Nestemäisen veden lisäksi tiedemiehet uskovat, että laattatektoniikkaa tarvitaan vetämään ylimääräistä hiiltä ilmakehästä ja sulkemaan se kiviin, jotta estetään kasvihuoneen karkaava lämpeneminen. Tektoniikka eli planeetan pinnan muodostavien levyjen liikettä ohjaa tyypillisesti radioaktiivinen hajoaminen planeetan ytimessä, mutta tähden painovoima voi aiheuttaa planeetalla vuoroveden, mikä luo enemmän energiaa levytektoniikan ohjaamiseen.
'Jos sinulla on levytektoniikka, sinulla voi olla pitkän aikavälin ilmaston vakaus, mikä on mielestämme elämän edellytys', Barnes sanoi.
Tektoniset voimat eivät voi olla niin vakavia, että geologiset tapahtumat pinnoittavat nopeasti planeetan pinnan ja tuhoavat elämän, joka olisi voinut saada jalansijaa, hän sanoi. Planeetan on oltava sellaisella etäisyydellä, että tähtien vetovoimakentästä vetäminen synnyttää tektoniikkaa käynnistämättä äärimmäistä vulkaanista aktiivisuutta, joka nousee planeetan pinnalle liian lyhyessä ajassa, jotta elämä voi kukoistaa.
'Kaiken kaikkiaan tämän työn vaikutus on vähentää asumiskelpoisten ympäristöjen määrää universumissa tai ainakin meidän mielestämme asumiskelpoisia ympäristöjä', Barnes sanoi. 'Parhaat paikat asumiskelpoisuuden etsimiseen ovat siellä, missä tämä uusi ja vanha määritelmä menevät päällekkäin.'
Uudet laskelmat vaikuttavat planeetoihin, joita aiemmin pidettiin liian pieninä asumiskelpoisiksi. Esimerkki on Mars, joka koki ennen tektoniikkaa, mutta tämä toiminta lakkasi, kun planeetan rappeutuvan sisäisen ytimen lämpö haihtui.
Mutta kun planeetat pääsevät lähemmäs aurinkojaan, vetovoima vahvistuu, vuorovesivoimat lisääntyvät ja energiaa vapautuu enemmän. Jos Mars siirtyisi lähemmäs aurinkoa, auringon vuoroveden hinaajat voisivat mahdollisesti käynnistää tektoniikan uudelleen vapauttaen kaasuja ytimestä lisäämään ilmakehää. Jos Marsissa on nestemäistä vettä, se voisi siinä vaiheessa olla elinkelpoinen elämälle sellaisena kuin me sen tunnemme.
Useita Jupiterin kuita on pitkään pidetty mahdollisesti elämää sisältävinä. Mutta yhdellä heistä, Iolla, on niin paljon vulkaanista toimintaa, joka johtuu Jupiterin vuorovesivoimista, että sitä ei pidetä hyvänä ehdokkaana. Tektoninen aktiivisuus luo Ion pinnan uudelleen alle miljoonassa vuodessa.
'Jos näin tapahtuisi maan päällä, olisi vaikea kuvitella, miten elämä kehittyisi', Barnes sanoi.
Potentiaalinen Maan kaltainen, mutta kahdeksan kertaa massiivisempi planeetta, nimeltään Gliese 581d, löydettiin vuonna 2007 noin 20 valovuoden päässä Vaaka tähdistöstä. Aluksi uskottiin, että planeetta oli liian kaukana auringosta, Gliese 581:stä, jotta sillä olisi nestemäistä vettä, mutta viimeaikaiset havainnot ovat osoittaneet, että kiertorata on nestemäisen veden asuttavalla vyöhykkeellä. Planeetta on kuitenkin auringon vuorovesivoimien asuttavan alueen ulkopuolella, minkä kirjoittajat uskovat rajoittavan rajusti elämän mahdollisuutta.
'Mallimme ennustaa, että vuorovesi voi tuoda vain neljänneksen planeetan asuttamiseen tarvittavasta lämmityksestä, joten paljon radioaktiivisten isotooppien hajoamisesta aiheutuvaa lämpöä voidaan tarvita eron kattamiseksi', Jackson sanoi.
Barnes lisäsi: 'Toiminta on, että vuoroveden pakottaminen on tärkeä tekijä, joka meidän on otettava huomioon etsiessämme asumiskelpoisia planeettoja.'
Lähde: Washingtonin yliopisto kautta Eurekalert . Paperi on saatavilla tässä .