Za poslední dvě desetiletí lidstvo objevilo více než čtyři tisíce exoplanet mimo naši sluneční soustavu. Podle portálu phys.org některé z těchto již objevených předmětů mohou dobře podporovat život. Aby bylo možné vyvodit závěry o tom, které planety mohou dávat naději pro lidstvo v jeho věčném hledání „bratrů v mysli“, byl vytvořen jedinečný superpočítač NASA Discover, který současně předpovídá budoucí klima Země. Jak přesně tedy mohou modely pozemského klimatu pomoci při hledání mimozemského života?
Jaké by mohlo být klima na exoplanetách?
Jak víte, nejslibnější planeta pro studium na téma obyvatelnosti je ta, která podporuje řadu nezbytných podmínek najednou. Nalezený svět by tedy měl být skalnatý, mít na povrchu tekutou vodu, udržovat atmosféru a vlastnit magnetické pole, které by chránilo místní život před kosmickým větrem. Navzdory skutečnosti, že moderní technologie nám neumožňují studovat vzdálené exoplanety obíhající mimozemské hvězdy s podrobnou přesností a cesta kosmické lodi k té nejbližší by trvala 75 tisíc let, vědci nyní mohou posoudit klima vzdálených světů na základě planety, která má stát se naším domovem je Země.
Taková varianta studia vzdálených světů byla možná pro realizaci takzvané „tranzitní metody“, která pomáhá nejen při hledání exoplanet, ale také při analýze jejich vzdáleností k mateřským hvězdám odhadnout procento světla blokovaného planetami. Tyto nepřímé údaje pomáhají odborníkům posoudit hmotnost exoplanety a její přibližné klimatické vlastnosti. Bez ohledu na to, jak se pokoušíme porovnávat objekty nacházející se ve vzdáleném vesmíru, mnohé z nich jsou tak odlišné od Země, že se zdají být převzaty z představivosti. Většina planet objevených kosmickým teleskopem NASA Kepler tedy v naší sluneční soustavě neexistuje.
Nalezené exoplanety se nejčastěji nacházejí mezi velikostmi Země a plynného Uranu, který je čtyřikrát větší než naše planeta. Drtivá většina potenciálně obyvatelných exoplanet se navíc nachází poblíž matných hvězd - červených trpaslíků, kteří tvoří drtivou většinu hvězd v naší galaxii. Vzhledem k malé velikosti červených trpaslíků nebo hvězd M by měly být planety umístěny kousek od jejich jasně červené hvězdy - blíže než Merkur ke Slunci. Taková nepříjemná skutečnost nutí vědce polemizovat o možnosti obyvatelnosti takových světů, protože je známo, že navzdory své malé velikosti jsou červení trpaslíci velmi temperovaní a stříkají 500krát více škodlivého ultrafialového záření než naše Slunce. Podle odborníků by takové prostředí mohlo téměř okamžitě vypařit všechny oceány, připravit atmosféru a usmažit jakoukoli DNA na planetě blízko červeného trpaslíka.
Klima na exoplanetě nejblíže Zemi
Zemské klimatické modely ukazují, že skalnaté exoplanety kolem červených trpaslíků mohou být obyvatelné i se zářením. Například tým z NASA nedávno simuloval možné klimatické podmínky na Proxima B, také umístěné vedle hvězdy červeného trpaslíka, aby otestoval, zda existuje možnost teplého a vlhkého klimatu, tak důležitého pro organický život.
Proxima B je potenciálním kandidátem na detekci mimozemského života
Proxima B obíhá kolem hvězdy Proxima Centauri ve tříhvězdičkovém systému, který se nachází pouhých 4,2 světelných let od Slunce. Vědci se domnívají, že svět, který objevili, je skalnatý, na základě odhadované hmotnosti planety, která je jen o málo větší než Země. Hlavním problémem Proxima Centauri je, že se nachází 20krát blíže ke své hvězdě, než je Země ke Slunci. Dokončení revoluce kolem její hvězdy tedy trvá exoplanetě pouhých 11,2 dne. Takovéto nevhodné umístění by mohlo z Proximy Centauri B udělat gravitačně zablokovaný svět, což nevěstí nic dobrého pro život na takové planetě.
Tým Anthony del Genio, planetárního vědce NASA, se podařilo zmodernizovat klimatický model Země, který byl poprvé vyvinut v 70. letech minulého století, a vytvořil planetární simulátor s názvem ROCKE-3D na základě výše zmíněného superpočítače NASA Discover. Výsledky neobvyklého experimentu ukázaly, že modelování skleníkových plynů a vody v atmosféře Proximy B umožňuje posoudit přítomnost mraků na exoplanetě, působit analogicky s deštníkem a odrážet škodlivé záření mateřské hvězdy. Přítomnost takového jevu by mohla snížit teplotu na slunné straně Proximy b z horké na teplo. Jiní vědci zjistili, že Proxima může tvořit mraky tak masivní, že by při pohledu z povrchu zatměly celou oblohu.
Povrch Proxima Centauri může být zakryt masivními mraky
K podobnému neobvyklému jevu může dojít, pokud je planeta gravitačně uzavřena a pomalu se otáčí kolem své osy. Síla známá lidstvu jako Coriolisův efekt způsobuje konvekci, kde hvězda ohřívá atmosféru. Kombinace atmosféry a cirkulace možného oceánu na povrchu planety navíc může přesunout teplý vzduch na noční stranu tohoto mimozemského světa, což zase ochrání atmosféru planety před zamrznutím, i když je část planety zbaven jakéhokoli světla.
Navzdory skutečnosti, že vědci jsou v současné době zbaveni možnosti otestovat své teoretické znalosti, vědci doufají, že spuštění vesmírného teleskopu Jamese Webba pomůže potvrdit nebo vyvrátit jejich hypotézu o klimatu nejbližší exoplanety.