V iskanju nezemeljskega življenja znanstveniki začenjajo iskati svetove, ki se vrtijo okoli zvezd, kot je naša Zemlja - okoli Sonca. Navsezadnje je nenehna toplina, ki nam jo daje žareča rumena kroglica na nebu, omogočila življenje na Zemlji.
Ko pa astronomi še naprej odkrivajo tisoče planetov, se zavedajo, da če (ali kdaj) najdemo znake nezemeljskega življenja, je zelo verjetno, da bodo ti nezemljani krožili okoli zvezde, ki se zelo razlikuje od našega Sonca. Bila bo bolj rdeča, hladnejša, manjša in lažja od naše zvezde. Tako mnogi astronomi v iskanju nezemeljskega življenja svoj pogled usmerjajo v tako majhne zvezde, znane kot rdeči palčki ali M-palčki.
Za začetek velja omeniti, da astronomom ni bilo nikoli mar za M-palčke. Po odkritju prvega planeta zunaj osončja leta 1995 so znanstveniki začeli loviti prave zemeljske kolege: skalnate planete, podobne našemu, ki se vrtijo okoli zvezd, podobnih našemu Soncu. Iskanje prav takšnih sistemov je astronome vodilo večji del 2000-ih, pravi astronom Phil Muarhead z bostonske univerze.
Nato so astronomi ugotovili, da bi bilo tehnično lažje iskati planete okoli M-palčkov. Iskanje drugega planeta je težko in astronomi se zanašajo na dve glavni metodi. Najprej iščejo zmanjšanje svetlosti zvezd, ki se pojavi, ko pred njim mine planet. Drugič, astronomi izmerijo majhno mahanje v zvezdi, ki jo povzroči svetlobno gravitacijsko vlečenje drugega planeta. Obe metodi odlično delujeta s planetom, ki kroži okoli M-škrata. Poleg tega se pogosteje vrti, kar poveča možnosti za njegovo odkrivanje.
Zahvaljujoč vesoljskemu teleskopu Kepler, ki je bil lansiran leta 2008, so M-palčki močno okrepili. Ko se zazre v majhen del neba, teleskop išče nenadne zatemnitve zvezd, ki se pojavijo, ko planeti minejo pred njimi. Tako je teleskop odkril več kot tisoč planetov. "Kepler je vse spremenil," pravi Muarhed.
Ker je lažje zaznati sisteme M-pritlikavcev, so številne planete v njihovih orbitih odkrili z izbirnimi učinki. Toda, kot pravilno poudarja Muarhed, je Kepler zasnovan tudi za iskanje planetov velikosti Zemlje, ki krožijo okoli zvezd, podobnih soncu. Šele zdaj številke še vedno namigujejo, da moramo življenje iskati na planetih blizu M-palčkov.
"Raje bi našli potencialno vseljiv planet blizu M-škrata kot blizu soncu podobne zvezde," pravi astronom Courtney Dressing s Harvarda.
Promocijski video:
Analizirala je, koliko planetov velikosti Zemlje - torej s polmerom od ene do polovice Zemlje - se vrti okoli M-pritlikavcev v potencialno bivalnem območju (območje Zlatokosi, območje okoli zvezde, v kateri lahko tekoča voda obstaja na površini planeta). Po njenih najnovejših izračunih ima tak planet vsak četrti M zvezd.
To je višje od ocenjene ocene za zemeljske planete, ki krožijo okoli sončnih analogov, pravi znanstvenik. Analiza astronoma Erica Pettiguerea z Kalifornijske univerze v Berkeleyu je pokazala, da ima manj kot 10% soncu podobnih zvezd planete s polmerom od ene do dveh Zemelj.
M-palčki imajo še eno pomembno lastnost. So najbolj razširjene zvezde v galaksiji, saj predstavljajo približno 75% od sto milijard zvezd v Mlečni cesti. Če je Dressingova ocena pravilna, bi lahko naša galaksija krožila okoli 100 milijard planetov, podobnih Zemlji, v potencialno bivalnem območju zvezd tipa M.
Upoštevajte, da imajo te ocene številne omejitve. Odvisni so od tega, kaj pomeni potencialno bivalno območje, in to še ni zelo dobro opredeljeno. Praviloma je bivalno območje tam, kjer ni prevroče, ne prehladno in je lahko tekoča voda. Obstaja pa tudi veliko zadržkov glede tega, kako dobro lahko atmosfera planeta zadrži vodo (tudi Venera je v potencialno bivalnem območju).
Z bolj splošnimi ocenami, ki podaljšujejo potencialno bivalno območje, bi lahko številke Pettiguereja za planete, podobne Zemlji, v soncu podobnih zvezd dosegle tudi 22% ali več. Toda tudi Dressingove številke bi se lahko povečale.
Sprva so bili astronomi skeptični glede M-palčkov, ker niso mislili, da bi takšna zvezda lahko imela kakšen bivalen planet. Po eni strani so pritlikavci M bolj aktivni, zlasti v prvih milijardah let svojega življenja. Planet lahko bombardirajo s smrtonosnim ultravijoličnim sevanjem. Lahko oddajajo močne zvezdne bliskavice, ki oropajo planet njegovo atmosfero.
In ker bo orbita planeta ležala blizu M-škrata, lahko gravitacija zvezde spremeni vrtenje planeta okoli svoje osi. Če bi tak planet plimovali, bi bil na eni strani večen dan, na drugi pa večna noč. Svetli del planeta bo pražen, temni del pa bo popolnoma zmrzal - ne najbolj gostoljubno okolje za življenje.
Nezemeljsko življenje
Nobeno od teh vprašanj ni popolnoma rešeno in nekateri astronomi jih sploh nimajo za resne težave. Na primer Eomawa Shields z Kalifornijske univerze v Los Angelesu. Na primer, bivalnost je lahko odvisna od določenih vrst in pogostosti izbruhov, ki še vedno niso dobro razumljeni. Računalniški modeli so tudi pokazali, da lahko ozračje prerazporeja toploto in preprečuje, da bi temna stran planeta zmrznila.
Na nek način je planet okoli M-škrata morda celo bolj gostoljuben, kot se je zdelo. Naseljeni planet mora vsebovati veliko vode in ledu, Shields pa je analiziral, kako svetloba zvezd pritlikavega škrata sodeluje z ozračjem in ledeno površino takega planeta. Škrat M proizvaja več infrardečega sevanja kot soncu podobna zvezda in ker ozračje in led planeta v orbiti dobro absorbirata infrardečo svetlobo, planet ne bo zamrznil tako hitro kot soncu podobna zvezda. In tudi če zmrzne, se bo hitro odtajal.
Tovrstno stabilno podnebje lahko cvetočemu življenju daje več časa za razvoj brez motenj, kot sta hitro hlajenje ali ogrevanje. Kljub temu Shields dodaja, da zamrznjeni planet ne bi smel biti neprijeten za življenje. Navsezadnje bi Zemlja lahko šla skozi obdobje snežne kepe pred več kot 600 milijoni let.
Medtem ko nekateri astronomi še naprej opazujejo M pritlikavce, drugi še vedno želijo preučevati soncu podobne zvezde. Trenutno se raziskovalci vse bolj zatekajo k proučevanju sistemov tipa M. Keplerjeva misija se končuje, vendar astronomi čakajo na satelit Transitin Exoplanet Survey Satellite, ki se začne leta 2017. TESS bo iskal planete okoli svetlih zvezd, vključno z mnogimi M palčki.
Vesoljski teleskop James Webb, naslednik Hubblovega cilja, ki naj bi bil izstreljen leta 2018, bi lahko celo analiziral ozračje takih planetov. Vendar pa bo po besedah Muarheda ta teleskop lahko ciljal le na pritlikavce M; potrebne bodo nove misije za usmerjanje soncu podobnih zvezd.
Ko bodo viri vedno bolj redki, bodo morali astronomi izbirati med osredotočanjem na M-palčke in soncu podobne zvezde. Rešitev bo odvisna od tega, kaj bodo našli v naslednjih nekaj letih. Astronomi so prepričani, da bodo našli potencialno vseljiv planet, ne glede na vse.
Kar zadeva življenje, je to vprašanje bolj zapleteno. "Ne vem, kdaj se bo to zgodilo, vendar si želim, da bi se to zgodilo prej kot slej - in prepričan sem, da se bo," pravi Shields. "Edino vprašanje je, ali in kdaj bo financiranje."