Το υγρό νερό θεωρείται ευρέως ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία της ζωής. Ωστόσο, νέα έρευνα δείχνει ότι οι κόσμοι που παρασύρονται μέσα από το σκοτάδι του διαστρικού χώρου μπορεί να είναι ακόμα κατοικήσιμοι, ακόμη και χωρίς τη ζεστασιά των κοντινών αστεριών.
Μια ομάδα επιστημόνων από το Excellence Cluster Origins στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian του Μονάχου (LMU) και το Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) ανακάλυψε ότι τα φεγγάρια που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από ελεύθερα επιπλέοντες πλανήτες μπορεί να ήταν σε θέση να διατηρήσουν ωκεανούς υγρού νερού για έως και 4,3 δισεκατομμύρια χρόνια. Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι πυκνές ατμόσφαιρες υδρογόνου σε συνδυασμό με την παλιρροιακή θερμότητα θα μπορούσαν να κρατήσουν αυτά τα μακρινά φεγγάρια αρκετά ζεστά ώστε να αναπτυχθεί δυνητικά η ζωή σε τεράστιες χρονικές περιόδους.
Απατεώνες πλανήτες και περιπλανώμενα φεγγάρια
Τα πλανητικά συστήματα σχηματίζονται συχνά σε χαοτικά περιβάλλοντα. Στα πρώτα στάδια ανάπτυξης, οι γιγάντιοι πλανήτες μπορούν να κινηθούν επικίνδυνα κοντά ο ένας στον άλλο και μερικές φορές να ωθήσουν τους γειτονικούς κόσμους εντελώς έξω από το ηλιακό τους σύστημα. Αυτοί οι εκτινασσόμενοι κόσμοι είναι γνωστοί ως ελεύθεροι πλανήτες (FFPs) ή αδίστακτοι πλανήτες, επειδή ταξιδεύουν μέσα στον γαλαξία χωρίς να περιφέρονται γύρω από ένα αστέρι.
Προηγούμενη εργασία με επικεφαλής τον φυσικό LMU Δρ. Giulia Rocketti έδειξε ότι οι γιγάντιοι πλανήτες που εκτινάσσονται από τα συστήματά τους μπορεί να διατηρήσουν μερικά από τα φεγγάρια τους μετά την εκτίναξη τους στο βαθύ διάστημα.
Ακόμα κι αν τα φεγγάρια επιβιώσουν, οι τροχιές τους μπορεί να αλλάξουν δραματικά. Αντί να ακολουθούν μια σχεδόν κυκλική διαδρομή, συχνά ταξιδεύουν σε εξαιρετικά επιμήκεις τροχιές γύρω από τους πλανήτες τους.
Η παλιρροιακή θερμότητα μπορεί να κρατήσει τον ωκεανό ζεστό
Καθώς αυτά τα φεγγάρια πλησιάζουν όλο και πιο μακριά από τον πλανήτη τους σε κάθε τροχιά, ισχυρές βαρυτικές δυνάμεις διαρκώς τεντώνονται και τα συμπιέζουν. Αυτή η επαναλαμβανόμενη κάμψη δημιουργεί εσωτερική θερμότητα μέσω της τριβής, μια διαδικασία γνωστή ως παλιρροιακή θέρμανση.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι αυτή η θερμότητα μπορεί να είναι αρκετά ισχυρή για να αποτρέψει το πάγωμα των επιφανειακών ωκεανών, ακόμη και στο ακραίο κρύο του διαστρικού χώρου όπου το ηλιακό φως δεν είναι διαθέσιμο.
Το αν αυτή η θερμότητα παγιδεύεται κοντά στην επιφάνεια εξαρτάται από την ατμόσφαιρα.
Στη Γη, το διοξείδιο του άνθρακα λειτουργεί ως σημαντικό αέριο του θερμοκηπίου που βοηθά στη διατήρηση της θερμότητας. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι μια ατμόσφαιρα πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα θα μπορούσε να υποστηρίξει κατοικήσιμες συνθήκες σε εξωφεγγάρια για έως και 1,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Αλλά στο παγωμένο περιβάλλον γύρω από απατεώνες πλανήτες, το διοξείδιο του άνθρακα τελικά θα συμπυκνωθεί και θα έχανε μεγάλο μέρος της θερμαντικής του δύναμης.
Η ατμόσφαιρα υδρογόνου μπορεί να παγιδεύσει τη θερμότητα
Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές έψαξαν για ατμόσφαιρες πλούσιες σε υδρογόνο.
Τα μόρια υδρογόνου συνήθως επιτρέπουν στην υπέρυθρη ακτινοβολία να περάσει εύκολα. Ωστόσο, σε πολύ υψηλές πιέσεις, οι συγκρούσεις μεταξύ μορίων υδρογόνου δημιουργούν προσωρινές μοριακές αλληλεπιδράσεις που μπορούν να απορροφήσουν και να παγιδεύσουν τη θερμική ακτινοβολία. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται απορρόφηση που προκαλείται από σύγκρουση.
Επειδή το υδρογόνο είναι σταθερό σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι μπορεί να λειτουργήσει ως αποτελεσματική μονωτική κουβέρτα γύρω από αυτά τα φεγγάρια, βοηθώντας τα να διατηρούν τη θερμότητα για δισεκατομμύρια χρόνια.
Στοιχεία για την προέλευση της ζωής
Τα ευρήματα μπορεί επίσης να παρέχουν μια εικόνα για το πώς προέκυψε η πρώτη ζωή στη Γη.
«Η συνεργασία μας με την ομάδα του καθηγητή Dieter Braun μας βοήθησε να καταλάβουμε ότι η ζωή δεν απαιτεί από τον ήλιο να είναι το λίκνο», δήλωσε ο David Dahlboding, διδακτορικός ερευνητής στο LMU και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Ανακαλύψαμε μια σαφή σύνδεση μεταξύ αυτού του μακρινού φεγγαριού και της πρώιμης Γης, όπου οι υψηλές συγκεντρώσεις υδρογόνου μέσω της πρόσκρουσης αστεροειδών θα μπορούσαν να έχουν δημιουργήσει τις συνθήκες για ζωή».
Οι ερευνητές προτείνουν επίσης ότι η παλιρροιακή ενέργεια μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική χημική δραστηριότητα. Η συνεχής διαστολή και συστολή ενός φεγγαριού μπορεί να δημιουργήσει επαναλαμβανόμενους κύκλους υγρού-ξηρού στους οποίους το νερό εξατμίζεται και συμπυκνώνεται επανειλημμένα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτοί οι κύκλοι μπορεί να βοηθήσουν στη δημιουργία πολύπλοκων μορίων που είναι απαραίτητα για τη ζωή.
Οι κατοικήσιμοι κόσμοι κρυμμένοι στον γαλαξία
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι απατεώνες πλανήτες μπορεί να είναι εξαιρετικά συνηθισμένοι σε όλο τον Γαλαξία μας. Κάποιοι εικάζουν ότι ο γαλαξίας μας μπορεί να έχει τόσους ελεύθερους πλανήτες όσο και αστέρια.
Εάν πολλοί από αυτούς τους πλανήτες φιλοξενούν επίσης φεγγάρια, ο αριθμός των πιθανών περιβαλλόντων όπου θα μπορούσε να υπάρχει ζωή θα μπορούσε να είναι πολύ μεγαλύτερος από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Νέα έρευνα δείχνει ότι οι κατοικήσιμοι κόσμοι μπορεί να μην χρειάζονται το φως του ήλιου και ότι η ζωή θα μπορούσε ενδεχομένως να προέλθει και να επιβιώσει στις πιο σκοτεινές περιοχές του διαστήματος.
