Од тада Кеплер свемирски телескоп лансиран у свемир, број познатих планета изван нашег Сунчевог система (егзопланета) експоненцијално је порастао. Тренутно је у системима 2.918 звезда потврђено 3.917 планета, док их 3.368 чека потврду. Од тога, око 50 у орбити у кругу обитавајуће зоне њихове звезде (ака. Зона златилока), удаљеност на којој течна вода може постојати на површини планете.
Међутим, недавна истраживања повећала су могућност да сматрамо да је насељена зона превише оптимистична. Према новој студији која се недавно појавила на мрежи, под називом „Ограничена стамбена зона за сложени живот“, насељене зоне могу бити много уже него што се првобитно мислило. Ови налази би могли драстично утицати на број планета које научници сматрају „потенцијално усељивим“.
Студију је водио Едвард В. Сцхвиетерман, научни сарадник НАСА-иног постдокторског програма на Калифорнијском универзитету у Риверсидеу, а укључивали су истраживаче из тима Алтернативних Земља (део НАСА-иног института за астробиологију), Некус за систем наука о егзопланети (НЕкСС), и НАСА Годдард Институт за свемирске студије.
Према ранијим проценама на основу Кеплер Подаци су научници закључили да у самој Галаксији Млечни пут вероватно постоји 40 милијарди планета налик Земљи, од којих ће 11 милијарди вероватно орбитирати као звезде нашег Сунца (тј. жути патуљци типа Г). Друга истраживања су показала да би тај број могао бити и до 60 милијарди или чак 100 милијарди, зависно од параметара које користимо за дефинисање стамбених зона.
Ови резултати су сигурно охрабрујући, јер указују на то да Млечни пут може бити препун живота. На жалост, новија истраживања екстра-соларних планета довела су у сумњу ове претходне процене. Ово је посебно случај када су у питању планете са тачно закључаним орбитама који окружују звезде М-типа (црвени патуљак).
Поред тога, истраживање о томе како се живот развијао на Земљи показало је да сама вода не гарантује живот - нити, што се тога тиче, не садржи гас кисеоника. Поред тога, Сцхвиетерман и његове колеге размотрили су још две главне биосигнатуре које су од суштинског значаја за живот какав знамо - угљен-диоксид и угљен-моноксид.
Превише ових једињења било би токсично за сложени живот, док премало значи да се рани прокариоти неће појавити. Ако је живот на Земљи било који показатељ, основни облици живота су битни ако ће се развијати сложенији животни облици који троше кисеоник. Из тог разлога, Сцхвиетерман и његове колеге желели су да ревидирају дефиницију стамбене зоне како би то узели у обзир.
Да будемо фер, израчунати опсег насељене зоне никада није лако. Поред удаљености од своје звезде, површинска температура планете зависи и од различитих механизама повратних информација у атмосфери - као што је ефекат стаклене баште. Поврх свега, конвенционална дефиниција настањиве зоне претпоставља постојање услова „налик земљи“.
То подразумева атмосферу која је богата азотом, кисеоником, угљен-диоксидом и водом, а стабилизована је истим процесом геохемијског циклуса карбоната и силиката који постоји на Земљи. У овом процесу, седиментација и временске неприлике узрокују да силикатне стијене постану угљене, док геолошка активност узрокује да угљене стијене поново постану на бази силиката.
То доводи до повратне везе која осигурава да ниво угљен-диоксида у атмосфери остане релативно стабилан, омогућавајући тако пораст површинске температуре (ака. Ефекат стаклене баште). Што је планета ближа унутрашњој ивици насељене зоне, потребно је мање угљен-диоксида да би се то догодило. Као што је Сцхвиетерман објаснио у недавном чланку МИТ Тецхнологи Ревиев:
„Али за средњу и спољну област животне зоне, атмосферске концентрације угљен-диоксида морају бити много веће да би се одржале температуре погодне за површинску течну воду.“
За илустрацију, тим је користио Кеплер-62ф као пример, супер-Земљу која орбитира око звезде типа К (нешто мања и тамнија од нашег Сунца) која се налази око 990 светлосних година од Земље. Ова планета кружи око своје звезде на приближно истој удаљености као и Венера, али доња маса звезде значи да се налази на спољној ивици насељене зоне.
Када је откривена 2013. године, ова планета се сматрала добрим кандидатом за ванземаљски живот, под претпоставком присуства довољног ефекта стаклене баште. Међутим, Сцхвиетерман и његове колеге израчунали су да ће требати 1.000 пута више угљен-диоксида (300 до 500 килопаскала) од оног који је постојао на Земљи када су се први пут развијали сложени животни облици (пре отприлике 1,85 милијарди година).
Међутим, ова количина угљен-диоксида била би токсична за већину сложених животних форми овде на Земљи. Као резултат, Кеплер-62ф не би био погодан кандидат за живот чак и ако је довољно топао да има течне воде. Једном када су узели у обзир та физиолошка ограничења, Сцхвиетерман и његов тим закључили су да зона становања за сложен живот мора бити знатно ужа - четвртина онога што је раније процењено.
Сцхвиетерман и његови колеге такође су израчунали да ће неке егзопланете вероватно имати више нивоа угљен моноксида, јер орбитирају око хладних звезда. Ово поставља значајно ограничење на насељене зоне црвених патуљастих звезда, за које случајно отпада 75% звезда у Универзуму - а за које се сматра да су највероватније место за проналажење планета земаљских (тј. Стеновитих) у природи.
Ови налази могу имати драстичне импликације на оно што научници сматрају „потенцијално усељивим“, а да не спомињемо границе зоне настањивања звезде. Као што је Сцхвиетерман објаснио:
„Једна импликација је да можда не очекујемо да пронађемо знакове интелигентног живота или техноносигура на планетама у орбити око патуљастих М патуљака или на потенцијално насељеним планетима у близини спољне ивице њихових насељених зона.“
Да би се ствари додатно закомпликовале, ова студија једна је од неколико која поставља додатна ограничења у вези са оним што би се могло сматрати усељивим планетима касног доба. Само у 2019. години спроведено је истраживање које показује како систем звезда црвених патуљака можда нема потребне сировине за живот да би се формирао и да звезде црвених патуљака можда не обезбеђују довољно фотона да би се догодила фотосинтеза.
Све ово доводи до изразите могућности да је живот у нашој галаксији ређи него што се претходно мислило. Али наравно, ако се са сигурношћу зна шта су границе усељивости, потребно је више студија. Срећом, нећемо морати да предуго чекамо да сазнамо, јер ће неколико телескопа нове генерације постати оперативно у наредној деценији.
Они укључују Свемирски телескоп Јамес Вебб (ЈВСТ), Изузетно велики телескоп (ЕЛТ) и Гиант Магеллан телескоп (ГМТ). Очекује се да ће ови и други најсавременији инструменти омогућити знатно детаљније студије и карактеристике егзопланета. А када то ураде, имаћемо бољу представу о томе колико је вероватно живот тамо.
