Lutajuće planete bez zvezda: Mogu li pružiti uslove za život?

Kad pomislimo na planetu, obično zamišljamo i zvezdu koja joj daje svetlost i toplotu. U našem Sunčevom sistemu Sunce zaista igra ključnu ulogu u održavanju života. Međutim, astronomi su u Mlečnom putu otkrili planete koje slobodno lutaju bez ikakve pratnje — tzv. rogue ili lutajuće planete — i postavljaju pitanje da li zvezda zaista mora da bude preduslov za nastanak i održavanje života.

Koliko ih ima i kako su otkrivene

Astronomi su uočili naznake najmanje ~70 lutajućih planeta, a teorijski modeli sugerišu da ih u galaksiji može biti i do 20 puta više nego zvezda — potencijalno bilioni (trilioni) takvih tela. Godine 2024. naučnici su prvi put precizno izmerili masu i udaljenost planete veličine Saturna udaljene oko 10.000 svetlosnih godina, čime je potvrđeno postojanje jedne od ovih zvezdo-nezavisnih planeta.

Većina otkrića dolazi zahvaljujući fenomenu gravitacionog mikrolensinga, kada prolazna putanja takvog objekta privremeno povećava sjaj daleke zvezde. Ti događaji su retki i kratkotrajni (sati ili dani), pa su do sada mnogobrojna otkrića bila slučajna.

Kako nastaju lutajuće planete

Postoje dve glavne ideje: jedan deo takvih tela može biti „neuspele“ zvezde — objekti koji su se formirali u molekularnom oblaku, ali nisu akumulirali dovoljno mase da zapale termonuklearno sagorevanje (ponekad se klasifikuju kao braon patuljci). Većina lutajućih planeta, međutim, verovatno je nastala oko zvezde, a zatim izbačena iz sistema tokom dinamičkih i „haotičnih“ ranoj fazi evolucije planetaryh sistema, kada se planete sudaraju ili prođu blizu većih objekata.

„Možda treba da napravimo korak unazad od zemaljskog pogleda da život mora biti onakav kakav ga mi poznajemo,“ kaže astrofizičarka Barbara Ercolano. „Možda su [rogue planete] norma, a mi ih smatramo egzotičnim jer živimo u drugačijem sistemu.“

Mogućnosti za život—planeta, meseci, podzemne okeane

Većina lutajućih planeta verovatno nije topla na površini dovoljno dugo da održava tečnu vodu. Većina toplote nastaje tokom formiranja i brzo se raspršuje. Ipak, naučnici razmatraju nekoliko scenarija koji bi mogli omogućiti uslove pod kojima bi život mogao opstati:

• Radioaktivni raspad u stijeni planetarnog jezgra može dugo generisati toplotu i održavati tečne slojeve ispod površine.
• Unutrašnja tečna omotača i konvekcija mogu prenositi toplotu ka površini.
• Posebno obećavajuća je ideja o velikim mesecima oko takvih planeta: plimno (tidalno) grejanje može ih zagrevati, slično kao što Jupiter i njegove lune proizvode intenzivno grejanje (primer: Io).

U povoljnim konfiguracijama, tim Davida Dahlbüddinga i kolega modelovao je da plimno grejanje u kombinaciji sa gustom atmosferom bogatom molekularnim vodonikom može održati temperaturu i tečnu vodu i do ~4,3 milijarde godina, zavisno od pritiska i drugih parametara.

Atmosfera od vodonika i zadržavanje toplote

U jako hladnim uslovima, CO2 brzo kondenzuje i nije efikasno zagrevač; zato su istraživači razmatrali atmosfere bogate H2. Molekuli vodonika pri sudarima apsorbuju i emituju toplotu, pa takva atmosfera, uz kontinuirano unutrašnje i plimno grejanje, može delovati kao efikasan izolator dugo vremena. Zanimljivo, rani Zemljin svet takođe je možda imao bogatiji vodonični omotač, što povezuje ove teorije s pitanjem porekla života na našoj planeti.

Šta nas očekuje u narednim godinama

Novi instrumenti će brzo povećati broj kandidata. NASA-in telerop Nancy Grace Roman, lansiran u avgustu, ima polje vidljivosti oko 100 puta veće od Hubble-ovog i može skenirati ista polja na razmaku od ~12 minuta — procenjuje se da bi mogao otkriti stotine (pa i do ~400) zemljinih ili manjih lutajućih planeta. Kineski predlog Earth 2.0 (planiran za lansiranje 2028.) i Evropski Extremely Large Telescope (planiran za rad od ~2029.) pružiće dalja posmatranja i karakterizaciju kandidata.

Fizičko putovanje do takvih objekata za sada pripada naučnoj fantastici: čak i pri desetini brzine svetlosti, putovanje bi trajalo oko 100.000 godina.

„Ne učimo samo o tim drugim planetama, već i o nama samima,“ kaže Andrew Gould. „Proučavanje ovih objekata pomaže nam da bolje razumemo poreklo i raznolikost svemira.“

Autor originalnog teksta: Kasha Patelis. Prevod i adaptacija za srpski jezik.