Liste giderek daralıyor: Hangi yıldız sistemlerinde yaşam olabilir?
Michelle Star *
Samanyolu’ndaki onaylanmış dış gezegenlerin sayısı arttıkça, yaşam belirtileri aramak için seçtiğimiz amaçlar konusunda daha seçici olmamız gerekecek. Almanya’nın Max Planck Güneş Sistemi Araştırmaları Enstitüsü’nden Anna Shapiro liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi, mevcut seçenekleri daraltmayı başardı.
Göreceli olarak düşük miktarda metal içeren Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen Dünya benzeri ötegezegenlerin, yaşamın ortaya çıkmasını engelleyebilecek zararlı ultraviyole (UV) radyasyondan korunma olasılığı daha yüksek gibi görünüyor. yeni sonuçlanmış bir çalışma.
BELİRLEYİCİ FAKTÖR: DÜŞÜK METALİKLİK
Daha düşük metal içeriğine sahip yıldızlar daha fazla ultraviyole ışık yaydığından, bu bulgu mantığa aykırı görünebilir.
Bununla birlikte, ekibin araştırması, oksijen açısından zengin bir atmosfere sahip bir gezegenin aynı zamanda daha kalın bir ozon tabakasına sahip olduğunu ve metal açısından fakir bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegene, metal açısından zengin bir ev sahibi olan bir gezegene göre daha fazla savunma sağladığını ortaya çıkardı.
Araştırmacılar makalelerinde, “Bulgularımız, düşük metalik yıldızlara sahip gezegenlerin, karasal uzayda karmaşık yaşam belirtileri aramak için en doğru hedefler olduğunu gösteriyor.”
TÜM YILDIZLAR EŞİT YARATILMIŞ DEĞİLDİR
Tüm yıldızlar eşit yaratılmamıştır. Küçük, soğuk ve loş veya büyük, sıcak ve parlak olabilirler. Bazı temel elementleri paylaşsalar da kimyasal bileşimleri de büyük farklılıklar gösterebilir.
Bunun altında yatan sebep, evren tarihinin en erken dönemlerinde ağır elementlerin bulunmamasıdır. Mevcut elementlerin neredeyse tamamı hidrojen ve helyumdan oluşuyordu; Bu elementlerden, çekirdekleri atomları parçalayarak daha büyük ve daha ağır atomlar oluşturan dev motorlar olan ilk yıldızlar ortaya çıktı.
Bu yıldızlar sona ererken, şiddetli süreç daha da ağır elementleri serbest bıraktı ve onları yıldızlararası toz ve gaz bulutlarında doğan yeni yıldızlara katılmak üzere uzaya saçarak tohumladı.
DÜNYA ARAŞTIRMAYA GÖRE MODELLENMİŞTİR
Bu elementler yıldızın radyasyon emisyonunu değiştirir. Hidrojen ve helyumdan daha ağır element oranına veya daha yüksek metallik oranına sahip yıldızlar, daha hafif maddelerden oluşan yıldızlardan daha az ultraviyole radyasyon yayarlar. Dünyada yaşadığımızdan beri öğrendiğimiz gibi, ultraviyole radyasyon karada yaşayan hassas organizmalara zarar verebilir ve DNA’da her türlü hasara neden olabilir.
Ultraviyole radyasyonun yabancı gezegenlerin yaşanabilirlik potansiyeli üzerindeki rolü şimdiye kadar araştırılmadı; Shapiro ve meslektaşları da dünyayı modelleyerek keşfettiler.
OZONUN ULTRAVİYOLE RADYASYONA KARŞI KRİTİK ROLÜ
Güneş Sistemine uzaktan bakan bir uzaylı uygarlığı, Dünya’yı yaşam için elverişsiz olarak görebilir. Araştırmacılar, artık Güneş’e olan mesafemizdeyken, UV-C ve UV-B dalga boyu bantlarından yayılan radyasyon seviyelerinin ‘karasal yaşam için katlanılabilir maksimum seviyenin çok üzerinde’ olduğunu söylediler.
Bununla birlikte, atmosferimiz bu radyasyonun çoğunu engeller: Üst atmosferdeki oksijen veya kısaca ‘O2’, UV-C’nin çoğunu emer ve ozon tabakası veya kısaca ‘O3’, UV-B’yi orta kısımda emer. atmosfer. .
UV radyasyonu, ozonun üretilmesinde ve yok edilmesinde rol oynar. 240 nanometrenin altındaki dalga boyları, O2 moleküllerini parçalara ayırır; Serbest yüzen O atomları daha sonra O3 oluşturmak için O2 molekülleri ile çarpışabilir. Öte yandan, daha uzun dalga boyları foto ayrışma (foto ayrışma) yoluyla O3’ü keser. Dağınık O atomları daha sonra O2 ile tekrar ortaya gelebilir.
BİR YILDIZI ‘HAYAT DOSTUMU’ YAPAN FAKTÖRLER HANGİLERİDİR?
Bir yıldızın metalikliği ve sıcaklığı da dahil olmak üzere UV çıkışını çeşitli faktörler etkiler. Shapiro ve araştırma grubu, Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen dünya benzeri gezegenleri modellerken, yörüngedeki ötegezegen üzerinde ne tür etkilere sahip olacaklarını görmek için UV radyasyonunu etkileyebilecek parametreleri değiştirdi.
Sanılanın aksine, bir ötegezegenin yaşanabilirliğini etkilemede metalikliğin sıcaklıktan daha önemli olduğunu keşfettiler. Daha fazla UV radyasyonu yayan düşük metalliğe sahip yıldızların yaşanabilir dünyalara ev sahipliği yapma olasılığı daha yüksekti.
Bunun nedeni, UV radyasyonunun atmosferdeki oksijenle etkileşime girme şeklinin daha güçlü bir kalkan oluşturması ve radyasyonun daha küçük bir kısmının ötegezegenin yüzeyine ulaşmasına izin vermesiydi.
“KARA ÜZERİNDE KOMPLEKS YAŞAM ARAMAK İÇİN EN İYİ HEDEFLER”
Araştırmacılar, “Paradoksal olarak, evrenin yaşamında daha sonra oluşan daha yüksek metalliğe sahip yıldızlar çevrelerine daha az UV radyasyonu yayarlar, oysa ev sahibi yıldızın radyasyon spektrumu oksijen taşıyan gezegenlerin atmosferlerinde daha düşük oranda O3 oluşumuna izin verir.” kağıtlarına yazdılar. “Bu, UV’nin etkisini artırarak, bu yıldızların yörüngesindeki gezegenlerdeki mevcut koşulları, karasal yaşamın çeşitliliği için daha az dostça hale getiriyor.”
Araştırmacılar ayrıca şu bilgileri de paylaştılar: “Dolayısıyla, metal açısından zengin yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerin yüzeyinin, metal açısından fakir yıldızların çevresinde dönen gezegenlerin yüzeyinden daha yoğun UV radyasyonuna maruz kaldığını bulduk. Yine de, düşük metalliğe sahip yıldızların yaşanabilir bölgelerindeki gezegenler, karada karmaşık yaşam aramak için en iyi hedeflerdir.”
Daha yüksek metalikliğe sahip yıldızları hariç tutmak şimdilik yeterli değil. Bununla birlikte, dış gezegen atmosferlerini James Webb Uzay Teleskobu ve benzeri araçlarla incelemek ve karakterize etmek, bilim adamlarının bulgularının doğru yolda olup olmadığını anlamalarına yardımcı olacak ve bizi yabancı bir gezegende yaşam izleri bulmaya bir adım daha yaklaştıracaktır.
Araştırma Nature Communications dergisinde yayınlandı.
* Bilim ve teknoloji muhabiri
Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviri: Tarkan Tufan)
