Azonosították azokat a bolygókat, ahol élet lehet

A csillagászok már sok ezer, Naprendszeren túli bolygót találtak, nehéz ezek közül kimazsolázni, melyiken lehet élet, és melyiken nem. Éppen ezért egy friss kutatásban a tudósok új módszerrel próbálkoznak, ami akár sikerre is vezethet.

A publikáció – amely a Science Advances tudományos folyóiratban látott napvilágot – azt állítja, a központi csillag felől érkező ultraibolya sugárzás mennyisége dönti el, hogy a kérdéses bolygón kifejlődhetnek-e a földihez hasonló organizmusok, vagy sem.

„Az általunk ismert élet számára nélkülözhetetlen több olyan molekuláris szerkezet, amely a sejten belül különböző funkciókat lát el" – magyarázta Paul Rimmer asztrofizikus, a Cambridge-i Egyetem munkatársa. „Vegyük például a DNS-t, az RNS-t, a fehérjéket és a sejtmembránokat, amik viszonylag egyszerű építőelemekből (lipidek, nukleotidok, aminosavak) állnak össze. Nagyon sokáig rejtélynek számított, hogy az élet alapvető építőkockái miként jelentek meg a fiatal Földön, ám mostanság több olyan úttörő jelentőségű kutatás napvilágot látott, ami az említett kérdést boncolgatja" – folytatta Rimmer, aki egy szemléletes példával is előállt: amennyiben a vízben lévő hidrogén-cianidot (egy, a természetben is előforduló komponenst) UV-sugárzással és negatív töltésű ionokkal bombázzuk, egyszerűbb cukormolekulákat kapunk eredményül.

A megfelelő körülmények között a hidrogén-cianid – amely a protoplanetáris korongokban bőséggel jelen van – negatív töltésű ionok segítségével nagy koncentrációban képes létrehozni az élet alapvető építőelemeit. Ehhez ugyanakkor pont megfelelő mennyiségben van szükség UV-fényre, ellenkező esetben nem a megfelelő vegyületeket kapjuk.

Forrás: Wikimedia Commons

A lakhatósági és az abiogenetikus zóna problémája

A mostani tanulmány alapjául egy 2015-ben végrehajtott kísérlet szolgált. Ennek során UV-fénnyel világították meg a hidrogén-cianid molekulákat. Amennyiben a kutatók elegendő fényt használtak, lipidek, aminosavak és nukleotidok keletkeztek, vagyis a földi organizmusok építőkockái, ha viszont a megvilágítás nem volt megfelelő, a létfontosságú reakciók nem mentek végbe.

Rimmer összevetette a 2015-ös kísérletben használt UV-sugárzás mennyiségét azoknak a csillagoknak az UV-fény kibocsátásával, amelyek körül a legígéretesebbnek tartott bolygók keringenek. A keringési pályák figyelembe vételével igyekeztek a kutatók felmérni, mely planéták kaphatnak elegendő fényt ahhoz, hogy a szükséges kémiai reakciók lejátszódjanak.

Ezt az övezetet nevezték el végül abiogenetikus zónáknak.

Abiogenezis

Az abiogenezis vagy az élet keletkezése az a természetes folyamat, amely során élettelen anyagokból (pl. egyszerű szerves molekulákból) élő szervezetek jönnek létre.

A helyzet persze nem ilyen egyszerű. Mostanáig az élet kutatása szempontjából azok a bolygók számítottak érdekesnek, amik kőzetekből állnak, valamint a lakhatósági zónában keringenek, azaz folyékony víz létezhet a felszínűkön. A planéta tehát nem lehet túl közel a csillaghoz, hiszen akkor a víz elpárologna, de túl távol sem, mert akkor kizárólag jég borítaná a felszínét.

Forrás: ESO

A probléma az új eredmények alapján ott kezdődik, hogy a lakhatósági zóna nem mindig esik egybe az abiogenetikus övezettel.

Nagy szerencsénk, hogy bolygónknál ez nem áll fenn, és pont a megfelelő pályán keringünk egy olyan csillag mellett, ami elegendő mennyiségű UV-fénnyel látja el a Földet.

A világegyetemben legnagyobb számban jelenlévő hűvösebb csillagok (például vörös törpék) esetében a kibocsátott UV-sugárzás nem elegendő a szükséges kémiai reakciók beindításához. Habár a csillaglégkör időnkénti hirtelen kifényesedése (fler) beindíthatja a folyamatot, egy következő kitörés hamar el is söpörheti az élet csíráit az érintett bolygóról.

Egy vörös törpe kitörés közben és a körülötte keringő bolygó Forrás: Mark A Garlick / University of Warwick

Hol érdemes akkor kutakodni?

A fenti ismeretek fényében a kutatók két izgalmasabb bolygót emeltek ki:

a Kepler 62e-t és a Kepler 452b-t.

Utóbbit 2015-ben találták meg, és felfedezésekor rögtön a Föld unokatestvéreként emlegették. Nem kizárt, hogy ez a státusz a fentiek miatt hamarosan megváltozhat. Sajnos a planéta nagyon távol van tőlünk, egészen pontosan 1400 fényévre kering, és egyelőre nincsenek kifejlesztve olyan teleszkópok, amikkel részletesen tudnánk tanulmányozni a Kepler 452b jellegzetességeit.

Annyi biztos, hogy a Földnél másfélszer nagyobb égitest a lakhatósági, valamint az abiogenetikus övezetbe egyaránt beleesik.

Illusztráció a Kepler 452b-ről és csillagáról Forrás: NASA

Természetesen azt a kutatók sem zárták ki, hogy a földönkívüli létformák akár a legvadabb képzeletet is felülmúlhatják, és nincs szükségük a cikkben említett feltételekre. Mivel mi csak a földi organizmusokat ismerjük, a helyi viszonyokból tudunk kiindulni, a szakemberek ezért is koncentrálnak elsősorban a Földhöz hasonló égitestekre.

Fontos különbséget tenni aközött, mi szükséges, és mi elegendő. Az élet építőkövei szükségesek (az élőlények kifejlődéséhez), ugyanakkor nem biztos, hogy önmagukban elegendőnek bizonyulnak: kevergethetjük őket akár évmilliárdokig, könnyen elképzelhető, hogy semmi sem történik. Azt azonban most már legalább tudjuk, hogy a szükséges dolgokat milyen helyeken érdemes keresni"

– összegezte az új eredmények jelentőségét Rimmer.

Forrás: Science Alert, News.com.au