Οι συνθήκες που καθιστούν δυνατή τη ζωή είναι εξαιρετικά σπάνιες. Ωστόσο, οι ερευνητές διαπιστώνουν ότι το σύμπαν σήμερα είναι πολύ πιο φιλόξενο στη ζωή από ό, τι όταν τα μικρόβια εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη Γη - γεγονός που κάνει την ύπαρξή μας ακόμα πιο αξιόλογη. Επιπλέον, θα αυξηθεί ακόμη περισσότερο κατοικήσιμη στο μέλλον.
σχετικό περιεχόμενο
- Μικρό φως στην αναζήτηση για σκοτεινή ύλη
- Θα γνωρίζαμε την αλλοδαπή ζωή αν το είδαμε;
«Ο κόσμος του μέλλοντος θα είναι πολύ καλύτερος χώρος για τους πλανήτες» λέει ο Pratika Dayal, ερευνητής στο αστρονομικό ινστιτούτο Kapteyn του Πανεπιστημίου του Groningen στην Ολλανδία που μελετά την εξέλιξη των πρώιμων γαλαξιών.
Καθώς ο σχηματισμός των αστεριών πέφτει κάτω, τα επικίνδυνα επίπεδα ακτινοβολίας που παράγονται από τα πεθαμένα αστέρια πέφτουν, δημιουργώντας ένα περιβάλλον έως και 20 φορές πιο κατοικήσιμο από τη Γη, όταν η ζωή εξελίχθηκε αρχικά. Ταυτόχρονα, ο πλήθος των μικρών αχνά αστέρια-καθένα από τα οποία θα μπορούσε ενδεχομένως να στηρίξει τους πλανήτες που προάγουν τη ζωή- αυξάνει την πιθανότητα να εξελιχθεί η ζωή στο μέλλον. Αυτά τα γεγονότα καθιστούν τους σημερινούς κατοίκους της Γης "πρόωρο" στη ζωή του ηλιακού συστήματος, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε σήμερα στο περιοδικό Journal of Cosmology and Astroparticle Physics .
Ο Avi Loeb, επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης και ερευνητής του Κέντρου Αστροφυσικής του Χάρβαρντ Σμινσόνιαν, επικεντρώθηκε σε μικρά, αμυδρό άστρα γνωστά ως κόκκινοι νάνοι (ο ήλιος είναι κίτρινος νάνος). Οι μακριές ζωές και η απλή πανταχού παρουσία αυτών των αστεριών, που αποτελούν περίπου τα τρία τέταρτα των αστεριών στον Γαλαξία, τους καθιστούν τους πιο πιθανούς υποψήφιους για τη φιλοξενία της ζωής. Υποθέτοντας ότι η ζωή είναι δυνατή γύρω από τους κόκκινους νάνους, ο Loeb και οι συνεργάτες του βρήκαν ότι είναι χίλιες φορές πιο πιθανό να προκύψουν στο απώτερο μέλλον από ό, τι είναι σήμερα.
"Αυτό είναι εκπληκτικό", λέει ο Loeb, του οποίου η έρευνα επικεντρώθηκε στη ζωή που μοιάζει με τη δική μας. "Σημαίνει ότι η ζωή γύρω από τον ήλιο είναι πιθανώς λίγο νωρίς."
Ωστόσο, εξακολουθεί να είναι θέμα συζήτησης εάν οι κόκκινοι νάνοι μπορούν στην πραγματικότητα να στηρίξουν τη ζωή. Στις αρχές της ζωής τους, αυτά τα αστέρια είναι απίστευτα ενεργά και τα μέρη των κοντινών πλανητών όπου μπορεί να παραμείνει υγρό νερό στην επιφάνεια βρίσκονται πολύ κοντά στο αστέρι. Αυτό θέτει τους πλανήτες υπό συνεχή φωτιά από εκρήξεις και ακτινοβολία. Οι επιστήμονες συνεχίζουν να συζητούν κατά πόσο η ζωή μπορεί να χειριστεί αυτά τα άκρα, αν και ο Loeb λέει ότι η απάντηση μπορεί να έρθει τις επόμενες δεκαετίες με τη βοήθεια μέσων όπως ο επερχόμενος δορυφόρος Transition Exoplanet Survey και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.
"Εάν αποδειχθεί ότι τα αστέρια χαμηλής μάζας είναι σε θέση να υποστηρίξουν τη ζωή, τότε είμαστε ειδικοί επειδή είμαστε μία από τις πρώιμες μορφές ζωής", λέει ο Loeb. Ωστόσο, αν δεν υπάρχουν σημάδια της ζωής γύρω από τα αμυδρό αστέρια, η εξίσωση αλλάζει και οι κάτοικοι της Γης είναι σωστοί στο χρονοδιάγραμμα. "Αν θεωρήσετε την ελάχιστη μάζα του αστεριού που επιτρέπει τη ζωή να εμφανιστεί ως ο ήλιος, τότε είμαστε πιο πιθανό να υπάρχουν σήμερα", προσθέτει ο Loeb.
Η νέα μελέτη συμβάλλει σε μια αυξανόμενη έρευνα που διαπιστώνει ότι η κατοίκηση του σύμπαντος έχει αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου. Σε χωριστή έρευνα, η Dayal και οι συνεργάτες της συνέκριναν όλους τους σημαντικότερους παραγωγούς ακτινοβολίας που μπορούν να βλάψουν τις αναδυόμενες μορφές ζωής. Επιβεβαίωσαν ότι οι υπερκαινοφανείς κυριαρχούν στην παραγωγή ακτινοβολίας, ενώ ενεργοί νέοι γαλαξίες και ισχυρές εκρήξεις ακτίνων γάμμα παίζουν αμελητέο κομμάτι. Μεταξύ των διαφόρων τύπων σουπερνόβα, ο Τύπος II παίζει τον ρόλο πρωταγωνιστή καθώς τα απλά αστέρια εκρήγνυνται σε βίαιους θανάτους. Οι σουπερνόβες τύπου Ια, οι οποίες περιλαμβάνουν ένα άσπρο αστέρι νάνου που πεθαίνει αναζωογονημένο από τον σύντροφό του, συμβάλλουν επίσης σημαντικά στη βλάβη της ακτινοβολίας.
"Είναι βασικά ένα παιχνίδι αριθμών", λέει ο Dayal, ο οποίος ήταν επικεφαλής της έρευνας για την ακτινοβολία και του οποίου το άρθρο εξετάζεται από την Astrophysical Journal . "Από την άποψη των αριθμών των αστεριών που σχηματίζονται, είναι οι σουπερνόβες που κερδίζουν."
Η Dayal και οι συνάδελφοί της εξομοίωσαν το σύμπαν με τη διάρκεια της ζωής τους 13, 8 δισεκατομμυρίων ετών για να παρακολουθήσουν πώς τα διάφορα αστρονομικά αντικείμενα συνέβαλαν στην καταστροφική ακτινοβολία και διαπίστωσαν ότι ο κίνδυνος ακτινοβολίας αντιστοιχούσε με το σχηματισμό των αστεριών. Από νωρίς, το σύμπαν γεμάτο αστρικές γεννήσεις. Ωστόσο, τα ποσοστά παραγωγής επιβραδύνθηκαν καθώς το μεγαλύτερο μέρος του φυσικού αερίου και της σκόνης παγιδεύτηκε στα ήδη ζωντανά αστέρια. Μόλις το σύμπαν έφθασε περίπου 3, 5 ή 4 δισεκατομμύρια χρόνια, είχε ανατινάξει το μεγαλύτερο μέρος του αχρησιμοποίητου υλικού του.
Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν κάνει πλέον άστρα, φυσικά - μόνο που δεν τους παράγουν αρκετά γρήγορα. Αλλά η επιβράδυνση στον σχηματισμό των αστεριών και οι θανάσιμοι θάνατοι που προκύπτουν σημαίνουν καλά νέα για τους κόσμους που ελπίζουν να εξελίσσουν τη ζωή: Χάρη στη μειωμένη ακτινοβολία, το σύμπαν σήμερα είναι 20 φορές πιο κατοικήσιμο από ό, τι όταν σχηματίστηκε η Γη.
Αλλά οι πιθανοί κόσμοι που ζουν με τη ζωή δεν είναι απαραίτητα ασφαλείς από την ακτινοβολία ακόμα. Η αστρονομία του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Νέου Μεξικού, Paul Mason, που μελετά πώς οι αλλαγές της κατοικίας μέσα στους γαλαξίες, λέει ότι γεγονότα όπως οι συγχωνεύσεις γαλαξιών μπορούν να ξεκινήσουν το σχηματισμό των αστεριών καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του σύμπαντος. Συγκεντρώσεις θα μπορούσαν να δημιουργήσουν τσέπες νέες αστρικές γεννήσεις σε όλο το σύμπαν, αυξάνοντας πιθανώς την ποσότητα της ακτινοβολίας για τους πλανήτες που βρίσκονται κοντά. Ωστόσο, ο Dayal λέει ότι οι συγχωνεύσεις ήταν πιο συνηθισμένες στη νεαρή ηλικία του σύμπαντος παρά στα μεταγενέστερα στάδια του.
Οι προσομοιώσεις του Dayal επικεντρώνονται σε ένα "μέσο" σύμπαν, στο οποίο η ύλη και τα ουράνια σώματα ήταν ομοιόμορφα κατανεμημένα. Μια πιο σύνθετη, ρεαλιστική προσομοίωση θα απαιτούσε σημαντικά περισσότερους υπολογιστικούς χρόνους και πόρους. Αλλά οι υπάρχουσες προσομοιώσεις που επικεντρώνονται στο πώς οι γαλαξίες χτυπούν το ένα στο άλλο δεν μπορούν να επιλύσουν μεμονωμένα αστέρια, καθιστώντας δύσκολη την εκτίμηση του τρόπου με τον οποίο οι συγκρούσεις επηρεάζουν τη συνολική ακτινοβολία του σύμπαντος. Η έρευνά της έδωσε το πρώτο βήμα για να επιβεβαιώσει αυτό που πολλοί επιστήμονες έλαβαν ως συμβατική γνώση: ότι οι σουπερνόβες παρέχουν το μεγαλύτερο μέρος της επιβλαβούς ακτινοβολίας.
Ο Loeb δεν είναι τόσο σίγουρος ότι τα υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας από τους σουπερνόβες είναι εξίσου καταστρεπτικά όπως οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούν ότι είναι. «Η προσωπική μου αίσθηση είναι ότι είναι πολύ δύσκολο να εξαλείψουμε τη ζωή σε έναν πλανήτη», λέει ο Loeb, δείχνοντας την ποικιλία ακραίων περιβαλλόντων στη Γη ικανών να στηρίξουν ζωντανούς οργανισμούς.
Μαζί, η έρευνα του Loeb και του Dayal δείχνει ότι το κυνήγι της ζωής θα βελτιωθεί μόνο στο μέλλον. Ωστόσο, αυτό το μέλλον μπορεί να είναι πολύ πιο μακριά από ό, τι οι περισσότεροι αστρονόμοι θα ήλπιζαν. Εξάλλου, χρειάστηκε η Γη κάπου από μισό εκατομμύριο έως ένα δισεκατομμύριο χρόνια για να εξελιχθεί η ζωή και άλλα 3 δισεκατομμύρια για να προκύψει η τεχνολογία. "Από κάποια άποψη, αυτό είναι καλό για τους αστροβιολόγους, αλλά αυτό είναι 5 δισεκατομμύρια χρόνια ως εκ τούτου, " λέει ο Mason.
