Računarski modeli pokazuju da meseci oko slobodno plutajućih „rog“ planeta mogu zadržati tečnu vodu do 4,3 milijarde godina zahvaljujući plimskom grejanju i gustoj vodoničnoj atmosferi koja efikasno zadržava toplotu. CO2 atmosfere lako kondenzuju u međuzvezdanom prostoru, dok H2 pod visokim pritiskom može delovati kao bolji izolator. Rezultati su teorijski i zavise od pretpostavki o masi meseca, sastavu atmosfere i stabilnosti orbite.
Nema Sunca? Kako Meseci Rog Planeta Mogu Biti Topli Milijardama Godina
Artist's illustration of a free-floating "rogue" planet and its Earth-like moon. | Credit: Dahlbüdding/DALL-E
Novo istraživanje pokazuje da prirodni sateliti slobodno plutajućih „rog“ planeta mogu ostati dovoljno topli da na površini zadrže tečnu vodu i do 4,3 milijarde godina — čak i bez blizine zvezde. Ključ su plimsko grejanje i gusta vodonična atmosfera koja deluje kao efikasna termička pokrivač.
Kako to funkcioniše
Kada mesec kruži po veoma izduženoj (eliptičnoj) orbiti oko planeta, gravitacija planete ga stalno stiska i „savija“. To mehaničko naprezanje stvara trenje u unutrašnjosti meseca i proizvodi toplotu — proces poznat kao plimsko grejanje. U našem Sunčevom sistemu isti mehanizam objašnjava vulkansku aktivnost Jupiteraovog meseca Io i održavanje podzemnih okeana na Europi i Enceladusu.
Uloga atmosfere
Da bi ta toplota zaista grejala površinu i sprečila zamrzavanje okeana, mesec mora imati dovoljno gustu atmosferu. Ranije studije su ukazivale da ugljen-dioksid (CO2) može pružiti staklenički efekat, ali u ekstremnom hladnom okruženju međuzvezdanog prostora CO2 lako kondenzuje i atmosfere se mogu srušiti.
Autori nove studije pokazuju da gusta, visokopritisna vodonična (H2) atmosfera drugačije zrači i može efikasno zadržati toplotu: sudari molekula vodonika i pritisak omogućavaju apsorpciju i ponovnu emisiju zračenja, pa atmosfera funkcioniše kao izolacioni sloj koji sprečava brzo hlađenje.
Šta su modeli pokazali
Simulacije tima sugerišu da mesec veličine Zemlje koji kruži oko planeta sličnog Jupiteru, a koji je izbačen iz zvezdanog sistema, može zadržati povoljnu kombinaciju plimskog grejanja i guste H2 atmosfere dovoljno dugo da na površini postoji tečna voda — u pojedinim modelima i do 4,3 milijarde godina. To je skoro isto koliko i starost Zemlje.
Ograničenja i implikacije
Iako su rezultati uzbudljivi, autori ističu nekoliko važnih ograničenja: egzomesečići još nisu empirijski potvrđeni, modeli se oslanjaju na pretpostavke o masi meseca, sastavu atmosfere i stabilnosti orbitâ, kao i na to da mesec zadrži atmosferski plin tokom dugih vremenskih perioda. Mehanizmi atmosferског bekstva, udari evolucije sastava i interakcije sa magnetnim poljem planete mogu uticati na stvarnu dugovečnost takvih uslova.
Međutim, ako su ovi rezultati tačni, to značajno proširuje spektar mogućih staništa za život u galaksiji — život bi mogao nastati i opstati i u delovima svemira gde nema stalne svetlosti zvezde.
Studija je objavljena u februaru u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Vodeći autor je David Dahlbüdding sa Ludwig Maximilian University u Minhenu.
Pomozite nam da budemo bolji.
