Życie w kosmosie - Centrum Fizyki Teoretycznej PAN

Planety pozasłoneczne – czy da
się żyć poza Ziemią?
Pierwsze odkrycie
Pierwsze planety pozasłoneczne odkrył w roku 1992
Aleksander Wolszczan. Te pierwsze planety nie nadają się
do zamieszkania – krążą wokół nieprzyjaznej gwiazdy,
która nie przypomina naszego słońca. Zamiast ciepłego
żółtego światła wysyła fale radiowe i jest pulsarem o
nazwie katalogowej PSR B1257+12. Planety wokół pulsara
maja masy 4.3, 3.9 oraz 0.02 masy Słońca. Układów
planetarnych wokół pulsarów jest jednak niewiele: jeszcze
jeden pulsar ma potwierdzona planetę, a kilka detekcji
jest problematycznych.
Wkrótce potem zaczęto odkrywać planety wokół
gwiazd znacznie podobniejszych do Słońca. Pierwsza
taka planeta to odkryta w 1995 Dimidium (51 Peg
b) krążąca wokół gwiazdy 51 Peg. Liczba znanych
planet szybko rośnie: 25 kwietnia było ich już
2108. Planety te tworzą 1350 układów planetarnych
– mniej, niż wynosi liczba planet ponieważ aż w 511
przypadkach więcej niż jedna planeta krąży wokół
wspólnej gwiazdy.
Radioteleskop Arecibo, przy pomocy którego Aleksander
Wolszczan odkrył pierwsze planety.
Ciekawsze planety w liczbach:
Kolekcja planet odkrtych przy pomocy satelity Kepler, w
tym planeta Kepler-37b, mnniejsza od Mekurego,
większa od Księżyca.
Najmniejsza: Kepler 37-b, średnica 0.3 Ziemi
Największa: DENIS-P J082303.1-491201 b, 28 Mas
Jowisza, być może raczej brązowy karzeł niż
planeta
Najbliżej położona skalista: HD 219134 b, 10 latśw.
Najdalsza planeta; OGLE-2005-BLG-390Lb, 20 000
lat św. (udział polskich naukowców w odkryciu)
Najliczniejsze układy planetarne: HR 8832, HD
10180 oraz Kepler 90 mają po 7 planet
Czy w kosmosie jest materiał na życie?
Oczwiście na razie znamy tylko życie na Ziemi. Ale wydaje
się, że do powstania i funcjonowania życia potrzebna jest
woda. Eksperyment Millera w roku 1953 pokazał, że z wody,
amoniaku oraz cząsteczek wodoru w odpowiednich warunkach,
stosując wyładowania elektryczne, można wytworzyć
aminokwasy. Oczywiście wiemy, że powstanie życia nie jest aż
takie proste, jak ten pierwszy eksperyment. Nawet
stwierdzenie, czy jest życie na Marsie, czy nie, jest
trudniejsze niż myśleliśmy.

Image Credits: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
ALMA – sieć
radioteleskopów, która
przyniesie wiele
odkryć nowych
związków chemicznych
w kosmosie.
Najłatwiej odkrywać jest planety duże, dlatego
większość znanych planet przypomina najbardziej
Jowisz. Są to wielkie gazowe kule, w dodatku
bardzo gorące, znajdujace sie bardzo blisko swojej
gwiazdy. Znamy jednak coraz więcej planet
skalistych, o rozmiarach zblizonych do rozmiarów
Ziemi.
Warto sie tym interesować,
bo za miliard lat Śłońce
postarzeje się, stanie się
gorętsze, a woda w
oceanach zagotuje się.
Ostatnie badania pokazują, że
w kosmosie jest wiele
gotowych elementów. W
lodowych ziarnach pyłu ukrywa
się nie tylko woda, ale nawet
tak zaawansowane związki jak
aminokwas adenina. Gaz w
mgławicach też zawiera
skomplikowane związki, wiele z
nich pozostaje
nierozpoznanych. Związki te
odkrywane są przy pomocy
radioteleskopów!
From Detlev van Ravenswaay,
Science Source
Pędząca kometa Lovejoy rozsiewa
cukier I alkohol etylowey w
przestrzeni kosmicznej
Credits: Fabrice Noel via
NASA.gov
Strefa życia
Strefa życia określona jest przez warunek, że woda na planecie istnieje w stanie ciekłym. Zatem wewnętrzną granicę określa parowanie wody pod
wpływem promieniowania gwiazdy, a zewnętrzną granicę określa zamarzanie wody. Określenie tych granic dla danej gwiazdy nie jest jednak łatwe,
ponieważ planeta może mieć swoją atmosferę, a stan atmosfery z kolei wpływa na temperaturę panujaca na powierzchni planety. Ziemia na pewnym
etapie swojej ewolucji była pokryta śniegiem/lodem! Trudno jest zmienić wewnetrzny promień strefy, ale zewnetrzny można w znacznym stopniu
wykorzystując efekt cieplarniany. Dokładne wyliczenia nie są łatwe, nie uwzględniają jeszcze chmur w atmosferze planety. W Układzie Słonecznym
strefa rozciaga się od 0.99 j.a. do 1.70 j.a. Kilka ze skalistych planet znajduje się w strefie, na przykład planeta Kepler-186f.
… w internecie można znaleźć kalkulator pozwalający wyznaczyć strefę nadającą się do zamieszkania dla gwiazdy o danej jasności i temperaturze:
http://depts.washington.edu/naivpl/content/hz-calculator
Centrum Fizyki Teoretycznej PAN
www.cft.edu.pl
Satelita Kepler, który przyniósł
odkrycie wielu planet