Planety do życia

Takie szacunki sporządzili naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i z Uniwersytetu Hawajów i ogłosili je w artykule w najnowszym wydaniu magazynu „Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS). Układów planetarnych w Drodze Mlecznej, gdzie istnieją globy nadające się do życia, jest ok. 100 miliardów.

– Popatrzmy na setki gwiazd na nocnym niebie. Ta najbliższa, jak nasze Słońce, która ma w układzie planetę wielkości Ziemi mogącą utrzymać życie, widoczna jest gołym okiem – powiedział Erik Petigura z Uniwersytetu Kalifornijskiego, główny autor artykułu w PNAS. – Znajduje się niecałe 12 lat świetlnych od nas.

To blisko w skali kosmicznej, ale współczesna technika kosmiczna nie pozwala tam dotrzeć. Podróż zajęłaby jakieś 30 tys. lat.

Warunek wstępny

Dane do analizy pochodziły z obserwacji prowadzonych przez Kosmiczny Teleskop Keplera, a zweryfikowane zostały za pomocą najnowocześniejszych instrumentów Obserwatorium Keck na Hawajach.

– Głównym celem misji teleskopu Keplera była odpowiedź na pytanie: jaka część z gwiazd, które można zobaczyć, ma planety wielkości Ziemi, a temperatura na ich powierzchni jest wystarczająco wysoka, aby woda nie została zamrożona, ale nie na tyle, żeby odparować – powiedział prof. Geoffrey Marcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego. – Według stanu naszej wiedzy woda w stanie ciekłym jest warunkiem wstępnym dla życia. Do tej pory nikt nie wiedział dokładnie, jak wiele jest planet potencjalnie nadających się do życia wokół podobnych do Słońca gwiazd w Drodze Mlecznej.

Niezbędne światło

Zespół badaczy ostrzega jednak, że ani wielkość planety, ani odległość globu od gwiazdy nie przesądza o istnieniu życia. – Niektóre mogą mieć tak grubą atmosferę, że na powierzchni będzie tak gorąco, że cząsteczki DNA i tak by nie przetrwały. Inne mogą mieć skaliste powierzchnie, na której mogłaby się gromadzić woda i oferować odpowiednie warunki dla organizmów żywych – dodaje prof. Marcy. – Ale tak naprawdę nie wiemy, jakie są typy tych planet i które z nich mają środowisko korzystne dla życia.

Teleskop Kosmiczny Keplera został wystrzelony przez NASA w roku 2009. Poszukiwał planet na podstawie tzw. tranzytów. Obserwował gwiazdy i rejestrował wahania ich jasności. Miał pracować do 2016 roku, ale z powodu awarii jego misję zakończono w tym roku. Spośród 150 tys. gwiazd fotografowanych co 30 minut, przez cztery lata teleskop pozwolił badaczom wyznaczyć 3 tys. kandydatów na potencjalne planety.

Petigura wraz z zespołem wykorzystał 10-metrowy teleskop w Obserwatorium Keck na szczycie Mauna Kea na Hawajach.

Zespół wytypował 42 tys. gwiazd, takich jak Słońce lub nieco chłodniejszych i mniejszych. Do ich badania użyto instrumentu HIRES (High-Resolution Echelle Spectrometer) wyposażonego w trzy duże detektory CCD. Znalazł 603 kandydatki na planety. Tylko dziesięć z nich okazało się zbliżonych wielkością do Ziemi. Ich średnica jest taka jak ziemska lub co najwyżej dwa razy większa, a obiegają swoje gwiazdy w strefie, która nadaje się do życia. Badacze uściślili też warunki, które sprzyjają życiu: może się utrzymać, jeśli planeta otrzyma od swej gwiazdy maksymalnie cztery razy tyle światła, ile Ziemia otrzymuje od Słońca. Minimalne warunki to jedna czwarta ilości światła, jaką otrzymuje Ziemia.

Proszą się o znalezienie

Ale te dane nie oddają rzeczywistych proporcji między planetami, na których może być życie, a pozostałymi. Zespół stworzył algorytm, który pozwolił oszacować rzeczywiste proporcje – odrzucając błędy w obserwacjach i symulując te układy, których dotychczas naukowcy nie dostrzegli. Tylko niewielka część planet jest widoczna na tle gwiazdy. To stąd właśnie szacunki, że 22 proc. wszystkich gwiazd podobnych do Słońca w Galaktyce ma planety wielkości Ziemi w strefach nadających się do życia.

– To, że jedna na pięć gwiazd podobnych do Słońca ma planetę taką jak Ziemia, jest ważne szczególnie dla NASA – powiedział Andrew Howard z Uniwersytetu Hawajów. – Następca Keplera będzie próbował sporządzić obraz odległych planet, a rozmiar teleskopu zależy od tego, jak blisko od nas są planety wielkości Ziemi. Jest ich mnóstwo w układach pobliskich gwiazd, które dosłownie proszą się o obserwacje.