Svetovi Pod Rdečim Soncem - Alternativni Pogled

Kazalo:

Svetovi Pod Rdečim Soncem - Alternativni Pogled
Svetovi Pod Rdečim Soncem - Alternativni Pogled

Video: Svetovi Pod Rdečim Soncem - Alternativni Pogled

Video: Svetovi Pod Rdečim Soncem - Alternativni Pogled
Video: Чимаманда Адичи: Опасность единственной точки зрения 2024, Maj
Anonim

Predstavljajte si, da hodite po planetu, ki ga osvetljuje rdeče sonce. Tu ni sončnih vzhodov ali zahodov.

Velika žarilna žarnica stalno visi na nebu. Sence velikih kamnov, gričev in gora se niso spreminjale tisočletja. Toda hitri oblaki hitijo po nebu in prinašajo hladen, vlažen zrak s poloble, kjer vlada večna noč. Včasih so sunki vetra tako močni, da lahko v zrak dvignejo ne samo zevajočega astronavta, temveč tudi težko opremo. Ali je na tem svetu prostor za žive organizme? Ali pa so planeti blizu rdečih zvezd brezživljenjska kozmična telesa s peklensko vročino na dnevni strani in močnim mrazom ponoči? To vprašanje se prvič pojavlja v znanstveni skupnosti in za to obstaja več razlogov.

Poiščite tisto, česar ne vidite

Iskanje eksoplanetov je precej težka znanstvena naloga, saj jih večine ne moremo neposredno opazovati s teleskopom. Obstaja kar nekaj načinov, kako jih najti, najpogosteje pa se v poročilih o novicah omenjajo metoda radialne hitrosti (Dopplerjeva metoda) in tranzitna metoda. Bistvo prvega je, da znanstveniki preučujejo spekter zvezde in poskušajo z Dopplerjevim učinkom v njej opaziti znake prisotnosti enega ali več planetov. Dejstvo je, da v procesu svojega orbitalnega gibanja planet privlači tudi zvezdo nase in jo tako rekoč prisili, da se "vrti" v času revolucije. Amplituda takih nihanj je odvisna od mase planeta, razdalje med planetom in zvezdo, pa tudi od kota, pod katerim opazovalec z Zemlje gleda v zemeljsko orbito. Če je eksoplanet dovolj masiven in kroži blizu zvezde,in njegova orbita je oddaljena od sončnega sistema, bodo možnosti, da jo najdemo, velike. S povečanjem polmera orbite ali zmanjšanjem mase tujega planeta pa ga je vedno težje najti. Torej bo ta metoda veliko bolj učinkovita pri iskanju težkih planetov v orbiti blizu zvezde. Poleg tega metoda radialnih hitrosti določa le najnižjo možno vrednost mase planeta, saj s preučevanjem premika spektralnih črt raziskovalci ne morejo ugotoviti kota, pod katerim je viden tuji zvezdni sistem. Na ta način so odkrili planete v bližini Proxime Centauri in zvezdo Gliese 581.z metodo radialnih hitrosti se določi le najnižja možna vrednost mase planeta, saj s preučevanjem premika spektralnih linij raziskovalci ne morejo ugotoviti kota, pod katerim je viden vesoljski zvezdni sistem. Na ta način so bili odkriti planeti okoli Proxime Centauri in zvezde Gliese 581.z metodo radialnih hitrosti se določi le najnižja možna vrednost mase planeta, saj s preučevanjem premika spektralnih črt raziskovalci ne morejo ugotoviti kota, pod katerim je viden tuji zvezdni sistem. Na ta način so odkrili planete v bližini Proxime Centauri in zvezdo Gliese 581.

Da bi iskali z drugo metodo, znanstveniki zelo natančno izmerijo svetlost zvezde in poskušajo najti trenutek, ko bo eksoplanet prešel med njo in Zemljo. V tem trenutku bo svetlost zvezde nekoliko padla in raziskovalci bodo lahko naredili nekaj zaključkov o parametrih vesoljskega zvezdnega sistema. Metoda je zanimiva tudi zato, ker vam v nekaterih primerih omogoča, da dobite predstavo o atmosferi eksoplaneta. Dejstvo je, da med tranzitom svetloba zvezde prehaja skozi zgornje plasti ozračja, zato lahko z analizo spektrov poskusimo vsaj približno oceniti njeno kemično sestavo. Tako so na primer astronomi odkrili sledi kisika in ogljika v ozračju planeta HD 209458b, bolj znanega kot Oziris. Res je, da je Oziris nekoliko lažje raziskati, ker je to ogromen planet, nekoliko manjši od Jupitra, vendar zelo blizu zvezde. Slabosti tranzitne metode vključujejo majhno verjetnost, da je ravnina planetove orbite neposredno na vidni liniji med sončnim sistemom in drugo zvezdo. Verjetnost je ocenjena kot razmerje med polmerom zunajsolarnega planeta in polmerom zvezde. Poleg tega se bo ta verjetnost zmanjševala z naraščanjem polmera orbite in zmanjšanjem velikosti eksoplaneta. Na primer, verjetnost odkrivanja naše Zemlje od sosednjih zvezd s tranzitno metodo je le 0,47%. Tudi če se izkaže, da sta orbiti Zemlje in Sonca v nekem tujem opazovalcu na isti vidni liniji, to sploh ne zagotavlja natančnega zaznavanja našega planeta. Za zanesljivo potrditev bi bilo treba večkrat opaziti prehod Zemlje čez sončni disk, da bi natančno določili obdobje revolucije. Del tega, kar rešuje situacijo, jeda je mogoče s tranzitnim načinom hkrati ogledati veliko število zvezd. Na primer, slavni Keplerjev teleskop neprekinjeno opazuje približno 100.000 zvezd. Tranzitna metoda bo, tako kot metoda radialne hitrosti, bolj občutljiva na velike planete v tesnih orbitah.

Eksoplaneti, odkriti s tranzitno metodo. Na leta
Eksoplaneti, odkriti s tranzitno metodo. Na leta

Eksoplaneti, odkriti s tranzitno metodo. Na leta.

Seveda poleg radialnih hitrosti in tranzitov obstaja še več metod za odkrivanje zunajsolarnih planetov. Na primer, obstaja metoda gravitacijskega mikroobjemanja, astrometrije ali neposrednega optičnega opazovanja. Te metode so le bolj učinkovite za planete, ki se nahajajo na razmeroma veliki razdalji od svojih zvezd. Vendar doslej vse te metode iskanja še zdaleč niso tako učinkovite, število planetov, odkritih z njihovo pomočjo, pa ne presega več deset.

Promocijski video:

Gravitacijska leča
Gravitacijska leča

Gravitacijska leča.

Nenadni junaki

Seveda bi mnogi radi našli planet, primeren za življenje, "drugo Zemljo", kot so jo poimenovali nekateri novinarji. Vendar imamo le en znan primer nastanka življenja na planetu - lastno Zemljo. Za poenostavitev formulacije problema so znanstveniki predstavili koncept tako imenovane "bivalne cone" ali "cone zlatokosih". To je območje prostora okoli zvezde, kjer količina prejete energije zadostuje za obstoj tekoče vode na površini. Tak koncept seveda ne upošteva na primer odbojnosti eksoplaneta, sestave ozračja, nagiba osi itd., Vendar nam omogoča, da približno ocenimo razširjenost vesoljskih teles, ki nas zanimajo. Ime "Zlatokoša cona" je povezano z zgodbo o treh medvedih (prvotno - "Zlatokosa in trije medvedi"), v kateri deklica, ki se je znašla v hiši treh medvedov,poskuša se tam udobno privoščiti: okuša kašo iz različnih posod in leži na različnih posteljah. In prva zvezda, ki je našla planet v bivalnem območju, je bila Gliese 581. Dva planeta hkrati, Gliese 581 c in d, na topli in hladni meji bivalnega pasu, so odkrili z metodo radialne hitrosti na spektrografu HARPS Observatorija La Silla v Čilu. Še več, sodeč po spodnji meji njihovih možnih mas (5,5 oziroma 7 zemeljskih), so to lahko kamnita telesa.sodeč po spodnji meji njihovih možnih mas (5,5 oziroma 7 zemeljskih), so to lahko kamnita telesa.sodeč po spodnji meji njihovih možnih mas (5,5 oziroma 7 zemeljskih), so to lahko kamnita telesa.

Pozneje leta 2010 so znanstveniki s kalifornijske univerze v Santa Cruzu in inštituta Carnegie v Washingtonu, DC, napovedali odkritje planeta Gliese 581 g, ki se nahaja točno sredi bivalnega pasu. Planet je dobil celo neuradno ime - Zarmina - v čast žene vodje skupine za iskanje eksoplanetov Stephena Vogta. Odkritje je pretreslo javnost. Zvezdni sistem se je zdaj nenehno pojavljal v glasilih "rumenih" časopisov in na straneh znanstvene fantastike. Z planeta Gliese 581 g so prišli zli vesoljci, ki so leta 2012 napadli Zemljo v filmu "Morska bitka". Vendar druge znanstvene skupine niso potrdile odkritja Gliese 581 g, saj so rezultate razlagale z napako pri obdelavi opazovanj in aktivnosti same zvezde. Prepiri med skupino Vogt in drugimi "eksoplaneti" so se nadaljevali več let in se končali ne v njegovo korist. Zarmina je obstajala najverjetneje le v domišljiji raziskovalcev.

Toda nova odkritja niso kmalu prišla. S prihodom teleskopa Kepler so planeti v bivalnem območju deževali drug za drugim. Med delovanjem tega vesoljskega teleskopa so bili odkriti Kepler-186f, Kepler-438 b, Kepler-296 e, Kepler-442 b in številni drugi eksoplaneti. A izkazalo se je, da ima velika večina eno skupno stvar - vsi se vrtijo okoli rdečih palčkov. Rdeči pritlikavci so majhne in hladne zvezde s površinsko temperaturo okoli 3500K. To ni veliko višje od temperature tuljave žarilne nitke. Takšne zvezde svetijo slabo, vendar živijo dolgo časa, saj zaloge vodika porabljajo zelo počasi. Rdeči škrat z maso, ki je desetkrat manjša od Sonca, bo teoretično sijal trilijone let, kar je veliko veliko več kot starost vesolja. Mimogrede,nedavno odkriti planeti Proxima b in TRAPPIST-1 krožijo tudi okoli podobnih zatemnjenih zvezd. Proxima b je nam najbližji eksoplanet in se nahaja v bivalnem območju. Najverjetneje gre za skalnato telo, kar pomeni, da obstoj morij in oceanov tam ni izključen, če obstaja ozračje. Res je, da je bil planet odkrit z metodo radialne hitrosti, zato še ne vemo natančne vrednosti njegove mase in gostote. No, zvezda TRAPPIST-1 ima več planetov hkrati, teoretično ima lahko pogoje za obstoj tekoče vode na površini. Pravzaprav takšna številčnost planetov v življenjskem pasu rdečih palčkov sploh ne pomeni, da se tam pojavljajo pogosteje kot na primer v rumenih zvezdah. Ker zvezde poznih spektralnih tipov (hladne in rdeče) včasih oddajajo 10.000-krat manj energije kot Sonce,habitatno območje se nahaja veliko bližje njim. In tu že začne delovati izbor metod za iskanje zunajsolarnih planetov. Če je "območje Zlatokose" bližje zvezdi, potem je v njej lažje najti eksoplanete. Poleg tega se domneva, da so rdeči pritlikavci najpogostejši tip zvezdnega prebivalstva in v naši Galaksiji jih je približno 70%. Izkazalo se je, da jih bomo odprli veliko pogosteje.

TRAPPIST-1, kot ga je videl umetnik med tranzitom dveh od sedmih znanih planetov
TRAPPIST-1, kot ga je videl umetnik med tranzitom dveh od sedmih znanih planetov

TRAPPIST-1, kot ga je videl umetnik med tranzitom dveh od sedmih znanih planetov.

Svetovi pod rdečim soncem

Po prvih objavah o odkritju planetov v bližini Gliese 581 se je v znanstveni skupnosti pojavil spor o njihovi možni bivalnosti. Če bi življenje lahko nastajalo in se razvijalo okoli rdečih zvezd, bi to resno povečalo njegovo razširjenost v vesolju. Poleg tega bi biosfera na planetih pod rdečim soncem lahko obstajala veliko dlje kot zemeljska, kar pomeni, da bi bilo več možnosti za razvoj pred pojavom inteligentne vrste. Navsezadnje lahko tudi naša zvezda, na videz tako stabilna zvezda, čez 1 milijardo let postane tako svetla, da se bo površina Zemlje spremenila v puščavo. Življenje bo zagotovo preživelo pod gladino, vendar bo preživelo, ne pa se razvijalo. Toda rdeči stoletnik bi lahko svojo biosfero podpiral desetine, če ne celo stotine milijard let. To je mamljiva ideja, vendar raziskave kažejoda z rdečimi palčki še zdaleč ni tako preprosto. In da bi življenje lahko nastajalo in se razvijalo v takšnem zvezdnem sistemu, bo moralo premagati številne zelo resne težave.

Plimski oprijem

Ko gledamo Luno, vedno vidimo enak vzorec morij - temne lise na površini našega satelita. To se zgodi, ker se Zemlja in njen satelit sinhrono vrtita in Luna naredi en obrat okoli svoje osi v istem času, ki je potreben za obhod okoli Zemlje. In to ni naključje. Njegovo vrtenje okoli osi so zaustavile plimovalne sile našega planeta. In ta slika je v sončnem sistemu zelo pogosta. Marsovi sateliti in orjaški planeti, sistem Pluton-Haron - lahko traja dolgo časa, da naštejemo kozmična telesa s sinhrono rotacijo. Tudi Merkur, ki na prvi pogled tega načela ne upošteva, je tudi v orbitalni resonanci. Zvezdniški dnevi tam trajajo 58,65 zemeljskih dni, planet pa v 88 dneh naredi revolucijo okoli Sonca. To pomeni, da dan Merkurja traja 2/3 svojega leta. Mimogrede, zaradi tega učinkatako kot precej podolgovata orbita planeta obstajajo trenutki na nebesnem svodu Merkurja, ko se gibanje Sonca po nebu nenadoma ustavi in nato gre v nasprotno smer.

Primerjalne velikosti zemeljskih planetov (od leve proti desni: Merkur, Venera, Zemlja, Mars)
Primerjalne velikosti zemeljskih planetov (od leve proti desni: Merkur, Venera, Zemlja, Mars)

Primerjalne velikosti zemeljskih planetov (od leve proti desni: Merkur, Venera, Zemlja, Mars).

Izračuni kažejo, da se bodo najverjetneje vsi planeti v bivalnem območju rdečih palčkov vedno soočili z zvezdo z eno poloblo. V najboljšem primeru je možna resonanca, kot je vrtenje Merkurja. Dolgo časa so verjeli, da bo v takih razmerah ena polobla vroča pod stalnimi neposrednimi žarki svetilke, druga pa kraljestvo večnega mraza. Poleg tega bo na nočni strani možno celo nekaj atmosferskih plinov zamrzniti. Toda model ozračja planetov, podobnih Zemlji, ki so jih zajele plimovalne sile in so ga leta 2010 ustvarili znanstveniki s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo, kaže, da se bo toplota tudi ob počasnem vrtenju zračne ovojnice dokaj učinkovito prenašala na nočno stran. Posledično temperatura nočne strani ne sme pasti pod 240K (-33Co). In tudi precej močni vetrovi bi morali hoditi po takem planetu. Glede na modele atmosfer, ki so jih razvili Ludmila Karone in njeni kolegi s katoliške univerze v Leuvenu, bi moral v zgornjih ozračjih nastopati učinek superrotacije. Po ekvatorju takega planeta nenehno kroži zelo hiter veter, katerega hitrost doseže 300 km / h in še več. Letalski promet v takem svetu bi bil zelo tvegan posel.

Druga 3D simulacija, ki jo je izvedla skupina znanstvenikov pod vodstvom Manoje Joshija, je pokazala, da je le 10% pritiska zemeljske atmosfere dovolj za učinkovit prenos toplote na nočno stran planeta. Iz tega modela tudi izhaja, da na sončnični točki planeta (regija, najbližja zvezdi) ne bo prižgana puščava, temveč orjaški atmosferski ciklon - večni orkan, ki se ne premika, ampak stoji na enem mestu. Te podatke je National Geographic Channel uporabil pri ustvarjanju dokumentarne mini serije Aurelia in modra luna, kjer je Joshi sam deloval kot svetovalec. Res je, da za razvoj življenja ni dovolj le ena udobna temperatura. Nadaljnje raziskave so pokazale, da če eksoplanet nima zelo velike zaloge vode, potem obstaja tveganjeda se bo večina z vetrovi premaknila na nočno stran in tam zamrznila. Postopoma se bodo ledene mase premikale z nočne strani, vendar kljub temu obstaja nevarnost, da bo planet postal suha puščava. Kako hitro se vlaga prenaša na nočno stran in z nje, je odvisno od številnih dejavnikov, vključno s konfiguracijo celin, kemično sestavo in gostoto ozračja itd. Hkrati bo dovolj globok ocean ostal tekoč pod ledom, kar bo tudi preprečilo njegovo popolno zmrzovanje. Mimogrede, modeliranje samega procesa nastanka zemeljskih planetov v rdečih pritlikavcih kaže le veliko večjo vsebnost vode v primerjavi z Zemljo. Prikazana so dela Yanna Aliberta in Willieja Benza, objavljena v Astronomy and Astrophysicsda je v nekaterih primerih delež H2O lahko do 10 mas.%. Zanimivo je, da če imajo planeti nasprotno gosto atmosfero, potem obstaja možnost, da premagamo plimovanje. Trenutek vrtenja goste atmosfere se bo prenesel na planet, zaradi česar se lahko dan in noč na njem spet začneta spreminjati. Res je, da lahko ti dnevi in noči trajajo precej dolgo.

Posnetek iz filma National Geographic Channel Življenje v drugih svetovih. Modra luna
Posnetek iz filma National Geographic Channel Življenje v drugih svetovih. Modra luna

Posnetek iz filma National Geographic Channel Življenje v drugih svetovih. Modra luna.

Spremenljivost

Druga, še resnejša težava je, da so rdeči palčki pogosto zelo turbulentni predmeti. Večina jih je spremenljivih zvezd, torej zvezd, ki spremenijo svojo svetilnost zaradi nekaterih fizičnih procesov, ki se dogajajo znotraj njih ali v njihovi bližini. Na primer, te zvezde na primer pogosto kažejo spremenljivost tipa BY Dragon. Razlike v svetlosti pri tej vrsti dejavnosti so povezane z vrtenjem zvezde okoli svoje osi, saj je njena površina prekrita z velikim številom lis, podobnih soncu. Sončne pege so območja, kjer v fotosfero vstopijo močna (do nekaj tisoč gausov) magnetna polja, ki preprečujejo prenos toplote iz globljih plasti. Tako je temperatura v bližini madežev nižja od temperature okoliške fotosfere, zaradi česar so v teleskopu s svetlobnim filtrom videti temnejše.

Soncu podobne lise so prisotne tudi na rdečih palčkih, vendar zasedajo veliko večje območje. Posledično se lahko v kratkem času svetlost zvezde spremeni za 40%, kar bo verjetno negativno vplivalo na hipotetično življenje.

Toda veliko bolj nevarna lastnost rdečih zvezd je njihova bliskovita aktivnost. Pomemben delež rdečih palčkov so spremenljive zvezde tipa UV Ceti. Gre za zvezde bliskavice, ki v trenutku izbruha večkrat povečajo svojo svetilnost in so v razponu od radia do rentgena. Sami vžigi lahko trajajo od minut do nekaj ur, razmik med njimi pa od ene do nekaj dni. Znanstveniki verjamejo, da je narava teh raket enaka kot rakete na Soncu, vendar je moč veliko večja. Poleg povečanja svetilnosti v vseh območjih se v trenutku bliska sprostijo nabiti delci, ki prispevajo k izgubi ozračja, zlasti lahkih elementov, kot je vodik. Med spremenljive zvezde tipa UV Ceti spada tudi znameniti Proxima Centauri. Kaj pa znanstvene raziskave pravijo o zmožnosti vzdržati tako sovražno okolje?

Proxima Centauri, Hubblov teleskop
Proxima Centauri, Hubblov teleskop

Proxima Centauri, Hubblov teleskop.

Po mnenju nekaterih astrofizikov - na primer po mnenju popularizatorke znanosti in astronoma z Univerze v Južnem Illinoisu Pamele Gay - je večina rdečih palčkov aktivnih približno prvih 1,2 milijarde let življenja, nato pa se jim zmanjša tako pogostost kot intenzivnost vnetij. Teoretično bi se lahko v primeru delnega ohranjanja ali ponovnega pojavljanja ozračja biosfera začela razvijati, ko je zvezda prešla aktivno stopnjo evolucije. Toda vsi znanstveniki niso mnenja o kratki fazi aktivne faze. Nikolai Samus, vodilni raziskovalec na Oddelku za nestacionarne zvezde in zvezdno spektroskopijo na Inštitutu za astronomijo Ruske akademije znanosti, je o tem za Naked Science povedal: »Dejavnost rakete je pri rdečih palčkih zelo pogosta. S starostjo bi morala zbledetitoda rdeči palčki zelo poznih razredov in zelo nizkih svetilnosti se "starajo" tako dolgo, da lahko vsi opaženi dejansko veljajo za mlade. Na splošno je vsaj četrtina M palčkov Jaz (aktivni palčki z močnimi spektralnimi emisijskimi črtami - Ur.) In skoraj vsi imajo spremenljivost sončne pege ali bliskavice ali oboje. V poznejših podrazredih M je do 100% zvezd spremenljivo. " Mimogrede, starost samega Proxime Centauri je skoraj 5 milijard let, a zvezda ostaja zelo aktivna in redno prikazuje močne rakete.ali obe spremenljivosti hkrati. V poznejših podrazredih M je do 100% zvezd spremenljivo. " Mimogrede, starost prav te Proxime Centauri je skoraj 5 milijard let, a zvezda ostaja zelo aktivna in redno prikazuje močne rakete.ali obe spremenljivosti hkrati. V poznejših podrazredih M je do 100% zvezd spremenljivo. " Mimogrede, starost prav te Proxime Centauri je skoraj 5 milijard let, a zvezda ostaja zelo aktivna in redno prikazuje močne rakete.

Položaj delno reši magnetno polje planeta. Izračuni kažejo, da bo tudi počasno vrtenje plimsko zajetih planetov dovolj za ustvarjanje magnetnega polja, dokler ostane notranji del planeta staljen. Toda modeliranje stopnje atmosferske izgube, ki so ga izvedli astrofizik Jorge Zuluaga in njegovi kolegi, je pokazalo, da tudi če ima planet močno magnetno polje, bo zaradi interakcije s snovjo, izpuščeno med izbruhom, precej intenzivno izgubil ozračje. Po tej študiji so razmere nekoliko boljše na nadzemljih z maso 3 ali večkratno maso Zemlje, a tudi tam so izgube velike. Po tem modelu bi moral eksoplanet Gliese 667Cc popolnoma izgubiti ozračje, vendar bi ga morala obdržati Gliese 581d in HD 85512b. Zanimivo,da so prejšnji modeli, na primer študija Maxima Krodačenka in njegovih kolegov, objavljena v reviji Astrobiology, nasprotno napovedovali zelo šibka magnetna polja planeta, ki ne morejo zaščititi ozračja pred močnimi emisijami zvezdnih snovi.

Planet HD 85512 b, kot ga je videl umetnik
Planet HD 85512 b, kot ga je videl umetnik

Planet HD 85512 b, kot ga je videl umetnik

Trenutno je raziskovanje rdečih palčkov zapleteno zaradi dejstva, da gre za precej blede zvezde, ki jih je težko preučevati na velikih razdaljah. Treba je še odgovoriti na vprašanje, kakšen del teh zvezd ostaja aktiven milijarde let in od česa je to odvisno. Tako Proxima Centauri kot Gliese 581, kot tudi nedavni junak poročil TRAPPIST-1, kažejo vžigalno aktivnost, kar pomeni, da bo ozračje planetov obsevano z ultravijolično svetlobo in tokom nabitih delcev. Modeli v bistvu kažejo možnost ohranjanja ozračja tudi v tako težkih razmerah, vendar je vprašanje možnosti obstoja biosfere še vedno odprto. Mimogrede, že v začetku leta 2017 je Jorge Zuluaga objavil članek, v katerem je pokazal možnost, da ima Proxima Centauri b močno magnetno polje.

Sistem Gliese 581, kot ga je videl umetnik
Sistem Gliese 581, kot ga je videl umetnik

Sistem Gliese 581, kot ga je videl umetnik.

Biosfera

Toda, recimo, na planetu so se kljub vsem težavam pojavile primitivne oblike življenja. Na Zemlji je fotosinteza energijska osnova vseh živih bitij, razen bakterij, ki se hranijo z anorganskimi snovmi, kot so žveplove bakterije. Večina atmosferskega kisika je stranski produkt fotosinteze. Vendar, ali lahko fotosinteza uporablja svetlobo rdečega sonca? Obstaja več oblik klorofila, ki uporabljajo svetlobo iz različnih delov spektra. Gre predvsem za klorofila a in b, ki se po absorbiranih frekvencah nekoliko razlikujeta. Večina klorofila višjih rastlin absorbira modri in rdeči del sončnega spektra, zaradi česar so listi videti zeleni. Razmerje med obema vrstama klorofila in njegovo koncentracijo je lahko odvisno od svetlobnih pogojev. Na primer v rastlinah, ki ljubijo senco, je lahko vsebnost klorofila 5-10 krat večja,kot rastline, ki ljubijo močno svetlobo. Zanimiva prilagoditev obstaja pri rdečih algah, ki lahko zaradi dodatnih pigmentov absorbirajo svetlobo iz skoraj celotnega vidnega dela spektra.

Leta 2014 so odkrili senco odporni sev cianobakterij Leptolyngbya JSC-1, ki živi v vročih vrelcih. Te bakterije lahko uporabljajo skoraj infrardečo svetlobo (700 do 800 nm). Zanimivo je, da lahko ta cianobakterija ob vstopu na bolj osvetljeno območje obnovi fotosintetski mehanizem. Iz dna oceana prihajajo tudi spodbudne informacije. Druga mednarodna ekipa biologov je v bližini globokomorskega termalnega vrelca ob obali Kostarike odkrila žveplovo bakterijo GSB1, ki vsebuje klorofil. Ker sončna svetloba ne prodre v globino 2,4 km, so raziskovalci domnevali, da žveplove bakterije uporabljajo infrardeči svetlobni vir, ki ga oddajajo vroči hidrotermalni odprtine (~ 750 nm). Študija je bila objavljena v reviji Proceedings of the National Academy of Sciences. V to smer,hipotetične oblike življenja rdečega škrata ne bi smele stradati.

Barva listja fotosintetskih rastlin je posledica visoke koncentracije klorofila
Barva listja fotosintetskih rastlin je posledica visoke koncentracije klorofila

Barva listja fotosintetskih rastlin je posledica visoke koncentracije klorofila

Kaj je naslednje?

Trenutno so računalniške simulacije morda edini način za oceno razmer na površini eksoplaneta v bližini rdečega škrata. Tehnologija opazovanja še ne more določiti kemijske sestave, še manj pa ločevati podrobnosti na površini. Toda rezultati simulacije so odvisni od številnih dejavnikov, včasih pa izračuni različnih znanstvenih skupin dajo skoraj nasprotne rezultate. Novi teleskopi bodo pomagali končno razumeti vprašanje preživetja rdečih palčkov. Leta 2020 naj bi bil lansiran vesoljski teleskop James Webb. Predpostavlja se, da bo lahko opravljal spektroskopske študije atmosfer nekaterih eksoplanetov. Tudi v puščavi Atacama v Čilu že poteka gradnja E-ELT (evropskega izjemno velikega teleskopa), katerega premer glavnega ogledala bo skoraj 40 metrov. Bolj oddaljeni projekti vključujejo izstrelitev več vesoljskih teleskopov, ki lahko delujejo v načinu interferometra in hkrati pridobijo izjemno jasno ločljivost. Prav tako v zadnjem času v znanstveni skupnosti postaja priljubljen še bolj ekstravaganten projekt - opazovanje eksoplaneta z uporabo gravitacijske leče iz Sonca. Bistvo metode je, da se majhen teleskop pošlje na razdalji 547 astronomskih enot od Sonca do njegovega tako imenovanega gravitacijskega žarišča. Gravitacijsko leče je postopek upogibanja elektromagnetnega sevanja z gravitacijskim poljem težkega predmeta, tako kot običajna leča upogne svetlobni žarek. Pravzaprav bo človeštvo dobilo velikanski teleskop s Soncem kot cilj, s pomočjo katerega bo mogoče videti relief, obrise celin in oblačnost oddaljenih eksoplanetov, na primer,planeti sistema TRAPPIST-1 ali Proxima b. Tak "gravitacijski" teleskop bo imel povečavo 1011-krat, kar je podobno kot pri zemeljskem instrumentu s premerom 80 km.

Vyacheslav Avdeev