Kisbolygóövek és élhető bolygók

Az élet kialakulásának rengeteg különféle feltételét ismerjük, ezekhez most egy újabb elem csatlakozhat: úgy tűnik, hogy egy megfelelő helyzetű kisbolygóöv jelenléte elengedhetetlen a komplex életformák létrejöttéhez. 

Kisbolygóövek és élhető bolygók

1. oldal

Egy nemrég megjelent tanulmány szerint az élet számára is alkalmas bolygókat tartalmazó rendszerek létezésének egyik fontos feltétele, hogy azok megfelelő tömegű kisbolygóövvel rendelkezzenek. Rebecca Martin, a Coloradói Egyetem és Mario Livio, a baltimore-i Űrteleszkóp Kutatóintézet munkatársa szerint ez a fontos feltétel lehet az egyik oka, hogy mindeddig nem akadtunk életet hordozó bolygóra.

A szakértők úgy gondolják, hogy a kisbolygóöv helye és mérete, mely tényezőket a Nap protoplanetáris korongjának evolúciója és a közelébe eső Jupiter-típusú óriásbolygó gravitációs hatása határoz meg elsődlegesen, alapvető befolyással lehet arra, hogy ha a rendszer tartalmaz egy Földhöz hasonló bolygót, akkor azon kialakulhat-e bármiféle komplex életforma.

Elsőre talán furcsának tűnhet ez a felvetés, hiszen időről időre azt halljuk, hogy egy potenciális kisbolygó-becsapódás milyen mértékű károkat okozna a bolygónk élőlényeiben, és milyen tömeges kihalási eseményekhez vezetne. Ezzel egy időben azonban egyre többen vélik úgy, hogy a Földdel korábban ütköző aszteroidáknak nagyon fontos szerepük lehetett az összetett életformák kialakulásában és továbbfejlődésében.

Több elmélet is egyetért abba, hogy a hasonló becsapódási események során kerülhetett nagyobb mennyiségben víz és szerves anyag a bolygó felszínére. A megszakított egyensúly elméletének értelmében a Földbe időről időre beleütköző kisbolygók nagyon fontos szerepet játszhattak a biológiai evolúció ütemének felgyorsításában, mivel olyan alapvető változásokat okoztak a környezeti viszonyokban, hogy azzal teljesen új alkalmazkodási stratégiákra kényszerítették a fajokat.

A csillagászok elméleti modellek, Jupiter-típusú extraszoláris bolygók és fiatal csillagok körüli porkorongok megfigyelési adatait elemezve jutottak a fenti következtetésekre. Vizsgálataik alapján a jelenleg ismert bolygórendszerek közül csak nagyon kevés olyan akad, amely a megfelelő helyen egy vagy több óriásbolygóval rendelkezik egy, a miénkhez hasonló kisbolygóöv létrejöttének előfeltételeként. Ilyen kisbolygóöv nélkül pedig nem sok esély van az élet kialakulására a közeli kőzetbolygón, véli Martin.

Martin és Livio szerint az kisbolygóöv óriásbolygóhoz szorosan kötődő létezése és elhelyezkedése egyáltalán nem véletlen. A Naprendszer kisbolygóöve a Mars és a Jupiter pályája között húzódik, és ez a kisebb-nagyobb űrbéli szikladarabok millióival tarkított vidék nagyon közel esik a hóhatárnak nevezett vonalhoz, amely azt a Naptól való távolságot jelöli, amelyen túl központi csillagunk sugárzása már nem elég erős a jég megolvasztásához. Az elképzelések szerint a protoplanetáris korong közvetlenül hóhatár mögött található nagy mennyiségű jeget, kőzetet és fémet tartalmazó keverékéből keletkezett a Jupiter, illetve a hasonló rendszerekben a Jupiter-típusú gázóriások. A hóhatár közelében létrejövő égitest erőteljes gravitációjával megakadályozta, hogy a közelében lévő anyag bolygóvá álljon össze, az összeálló anyagcsomók ehelyett egymásnak ütköztek, és darabjaikra törtek, létrehozva a mai kisbolygóövet. 

2. oldal

Egy ilyen aszteroidaöv létrejöttének előfeltétele, hogy közvetlenül az övön kívüli pályán egy Jupiter-típusú óriásbolygót tartalmazzon a rendszer, magyarázza Livio. A gázóriás közeledhet a kisbolygóövhöz, de át nem haladhat rajta, mivel egy ilyen keresztezés szanaszéjjel szórná az övben található anyagot. Az sem jó azonban, ha a Jupiter-típusú bolygó nem kering elég közel az övhöz, mert abban az esetben a modellek alapján túl sok anyag halmozódik fel a hóhatár közelében. Egy túl masszív kisbolygóöv pedig olyan gyakori ütközéseket produkálhat a közeli kőzetbolygóval, hogy azon lehetetlenné válna az élet kialakulása.

A Naprendszer fiatalabb korában a kisbolygóöv valószínűleg elegendő anyagot tartalmazott egy másik Föld-típusú bolygóhoz, a Jupiter jelenléte, és enyhe közeledése a Naphoz azonban megakadályozta az anyag nagyobb égitestté történő összeállását. Mára az aszteroidaöv össztömege eredeti mennyiségének kevesebb, mint egy százalékát teszi ki. Saját rendszerünkből kiindulva Martin és Livio úgy véli, hogy a kisbolygóöv más bolygórendszerekben is a hóhatár környékén helyezkedik el, legalábbis a kezdeti időszakban biztosan. Elméletük tesztelése érdekében számos fiatal csillag esetében modellezték a protoplanetáris korongot, és a központi égitest tömegének alapján megállapították a hóhatár körülbelüli helyét a rendszerben.

Ezt követően szemügyre vették a NASA infravörös tartományban vizsgálódó Spitzer űrtávcsöve által begyűjtött adatokat. Kilencven csillag esetében állapították meg meleg por jelenlétét, amely kisbolygóövre hasonlító struktúra jelenlétére utal. A meleg por hőmérsékleti adati megfeleltek annak, amit a hóhatáron vártak a kutatók, és annak központi csillagtól való távolsága is egybeesett az elméletben kiszámított hóhatár helyével.

A szakértők végezetül megvizsgálták azon 520 gázóriás kategóriájába eső exobolygót, amely eddig felfedezésre került, és úgy találták, hogy ezek közül mindössze 19 kering a hóhatáron kívül. A jelenleg elfogadott bolygóképződési elméletek szerint az összes Jupiter-típusú bolygó a hóhatáron kívül keletkezik, de ezek többsége aztán a határt átlépve egyre közelebb vándorol központi csillagához. Ha az előzőekben leírt elméletek igaznak bizonyulnak, akkor a hóhatárt keresztezve ezek a bolygók teljesen szétzilálják az ott található kisbolygóöv anyagát, és ezzel valószínűleg minden esélyt megszüntetnek arra, hogy a rendszerben összetett életformák alakulhassanak ki. Jelenlegi ismereteink alapján a bolygórendszerek kevesebb, mint négy százaléka rendelkezik kisbolygóövvel, és akkor még szó sem esett arról, hogy ezek élhető zónájában egyáltalán vannak-e kőzetbolygók, amelyeken létrejöhetett az élet.

Eddig is sejtettük, de egyre inkább biztosnak tűnik tehát, hogy az élet kialakulásához és továbbfejlődéséhez nagyon különleges, ritkán előálló körülményekre van szükség. Az extraszoláris élet utáni kutatás egyre keményebb diónak tűnik, ahogy többet tudunk meg a minket körülvevő világról. 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward