— Objavljeno 20/04/2025 / Bug.hr.
Detaljne simulacije klime na egzoplanetima oko bijelih patuljaka u usporedbi s egoplanetima oko tipične zvijezde s nastanjivom zonom, poput K62, pokazale su iznenađujuću prednost bijelih patuljaka
Od prve znanstvene potrage za izvanzemaljskim životom pa sve do danas ključno je bilo pitanje GDJE, u tome nezamislivo velikom svemiru, uopće tražiti život. Ta prva znanstvena potraga, projekta Ozma Franka Drakea iz 1960. godine, nije ciljala na bilo kakav život nego na izvanzemaljsku inteligenciju koja je razvila tehničku civilizaciju, takvu koja može emitirati radiosignale. Drake je za potencijalne izvore tih radiosignala odabrao nekoliko bliskih zvijezda sličnih Suncu. To je bila razumna odluka u ono doba kad još nitko nije znao postoje li uopće planeti u orbitama oko drugih zvijezda.
U zadnjih tridesetak godina otkrili smo gotovo 6000 egzoplaneta i spoznali da gotovo svaka zvijezda ima planete te da se mnogi od tih planeta nalaze u nastanjivim zonama. Neke zvijezde unutar nastanjive zone imaju i više planeta. Zvijezda K62, recimo, unutar nastanjive zone ima čak pet planeta. K62 je zvijezda slična Suncu, nešto malo manja i malo hladnija. Međutim, nemaju samo takve zvijezde planete. I zvijezde koje su prilično različite od Sunca, recimo bijeli patuljci, imaju planetni sustav, a mogu imati i planete u nastanjivoj zoni.
Zona Zlatokose
U priči Zlatokosa i tri medvjeda Zlatokosa se izgubila u šumi pa naletjela na kolibu u kojoj je živjela obitelj medvjeda. Na stolu su bila tri tanjura s kašom: jedna prevruća, jedna prehladna, a jedna taman. Pa su u sobi bila tri kreveta: jedan prevelik, jedan premali, a jedan taman. I tako dalje, i tako dalje. Pa je netko od astronoma, koji je valjda svom djetetu čitao priče, nastanjivu zonu planetnog sustava nazvao zonom Zlatokose. To je područje u kojem prosječna temperatura planeta nije ni previsoka, ni preniska nego taman (da omogući vodu u tekućem stanju).
E sad, daleko od toga da astronomi isključuju mogućnost života koji ne treba tekuću vodu. Ne isključuju ni mogućnost života temeljenog na nekoj drugoj biokemiji, osim ugljikovoj. Stvar je samo u tome da tekuća voda kao otapalo i ugljik kao temelj biokemije pružaju puno više mogućnosti da priroda u svojem eksperimentiranju pogodi pravu kombinaciju koja omogućuje životne procese (samoodržanje, samoorganizaciju, razmnožavanje i evolucijsku prilagodbu).
Prema tome, ako života ima na mnogim egoplanetima najvjerojatnije ćemo ga naći u nastanjivim zonama. Zato je dobra strategija da najprije tamo tražimo. A što se matičnih zvijezda tiče, moramo li birati samo zvijezde poput Sunca? Prema nedavno objavljenoj studiji bijeli patuljci su sasvim dobar izbor za matičnu zvijezdu egzoplaneta na kojem možda planirate kupiti parcelu za vikendicu.
Bijeli patuljci
Bijeli patuljci su, najblaže rečeno, zvijezde koje su... neobične. Nastaju kao ostaci nekad velikih i moćnih zvijezda. Kad zvijezda poput našeg Sunca (polumjera 700 000 km) potroši svoje termonuklearno gorivo gravitacijska sila svu tu materiju zvijezde na kraju sažme u loptu veličine Zemlje (polumjera 5000 ili 6000 km). Takva patuljasta zvijezda je, naravno, jako gusta, a materija je u stanju kojeg nazivamo degenerirano. Velika gustoća povlači visoku temperaturu pa je površina bijelog patuljka tipično na 150 000 kelvina. Za usporedbu, površina Sunca je na oko 6000 kelvina. A površinska temperatura povezana je s valnom duljinom emitiranog zračenja najvećeg intenziteta što pak određuju boju u kojoj vidimo zvijezdu. Jako vruće zvijezde vidimo kao bijele.
Premda je bijeli patuljak jako vruć, njegov ukupni sjaj je malen, u usporedbi sa Suncem, zato što ukupni sjaj ovisi o površini s koje zvijezda emitira. A patuljak emitira s male površine. Kad naše Sunce jednog dana bude bijeli patuljak, s pozicije Zemlje bit će sitna točkica slaboga sjaja. Zato se obično podrazumijevalo da tamo gdje je bijeli patuljak uvjeta za život više nema.
Ipak nije sve tako bijelo
S obzirom da su dosadašnja otkrića egzoplaneta pokazala da planeti mogu biti puno bliže matičnoj zvijezdi nego što smo znali samo na temelju poznavanja Sunčevog sustava; i s obzirom na činjenicu da svemirski teleskop James Webb može otkriti stjenovite planete u orbitama oko bijelih patuljaka; napravljene su detaljne simulacije klime na egzoplanetima koji orbitiraju oko bijelih patuljaka.
Rezultati su ispali iznenađujući. U usporedbi sa zvijezdama poput K62, egzoplaneti koji orbitiraju oko bijelih patuljaka mogu imati višu prosječnu površinsku temperaturu u puno duljem periodu. To proizlazi iz brzine rotacije koja utječe na formiranje trajnijeg sloja oblaka. Uglavnom, egzoplaneti koji orbitiraju oko bijelih patuljaka predstavljaju stabilnije koljevke za eventualni razvoj života.
I premda je tek svaka deseta zvijezda bijeli patuljak, uz veću vjerojatnost razvoja života, bijeli patuljci sad postaju kandidati koje kod budućih traženja izvanzemaljskog života svakako treba uzeti u obzir.