Pri štúdiu skalných svetov mimo slnečnej sústavy používajú vedci Mars ako laboratórium v planétovej mierke.
Ako dlho môže zostať skalnatá planéta, podobne ako Mars, obývateľná, ak obieha okolo červeného trpaslíka? Misia NASA Mars Atmosphere a Volatile Evolution (MAVEN), ktorá študuje nášho suseda od novembra 2014, pomôže odpovedať na túto zložitú otázku.
„Pozorovania misie MAVEN naznačujú, že Červená planéta postupne stratila významnú časť svojej atmosféry, a to zmenilo podmienky na nej,“hovorí David Brain, vedec misie MAVEN na University of Colorado (USA).
Planetárne laboratórium
Pri štúdiu skalných svetov mimo slnečnej sústavy používajú vedci Mars ako laboratórium v planétovej mierke. Na jesennom stretnutí Americkej geofyzikálnej únie 13. decembra 2017 v New Orleans v USA sa David Brain s kolegami podelil o to, ako údaje MAVEN ovplyvnia určovanie obývateľnosti skalných planét obiehajúcich vzdialené hviezdy.
Kozmická loď MAVEN. Kredit: NASA.
MAVEN má na palube sadu nástrojov, ktoré merajú stratu marťanskej atmosféry. Štúdie ukazujú, že veľa z nich uniklo do vesmíru „vďaka“kombinácii chemických a fyzikálnych procesov a údaje z nástrojov poskytujú náznaky o tom, akú úlohu hrá každý z nich.
Propagačné video:
Za posledné tri roky zažilo Slnko obdobia stúpajúcej a klesajúcej aktivity, zatiaľ čo Mars zaznamenal slnečné búrky, slnečné erupcie a vyhadzovanie koronálnych hmôt. Tieto zmeny poskytli spoločnosti MAVEN jedinečnú príležitosť pozorovať správanie atmosféry za rôznych podmienok.
Červený trpaslík a hypotetický Mars
David Brain a jeho kolegovia aplikovali tieto vedomosti na hypotetickú planétu podobnú Marsu obiehajúcu okolo červenej trpasličej hviezdy (najhojnejšej triedy hviezd v našej galaxii). Navrhovali, aby sa exoplanet, podobne ako Mars, nachádzal na okraji obývateľnej zóny. Keďže však červení trpaslíci sú slabší ako Slnko, ich obývateľná zóna je oveľa bližšia. Ukázalo sa, že v dôsledku extrémneho ultrafialového žiarenia hviezdy a blízkej obežnej dráhy bude planéta dostávať 5 až 10-krát viac UV žiarenia, ako dostáva Mars. To zvyšuje množstvo energie, ktorá je k dispozícii pre procesy zodpovedné za únik atmosféry.
Poloha hypotetického Marsu v obývateľnej zóne obiehajúceho okolo červeného trpaslíka v porovnaní s umiestnením skutočného Marsu v slnečnej sústave. Kredit: NASA Goddard Space Flight Center.
Na základe údajov od spoločnosti MAVEN vedci vypočítali, že atmosféra exomarov by mohla v dôsledku fotochemického úniku stratiť 3 až 5krát viac nabitých častíc v procese zvanom únik iónov a 5 až 10 krát viac neutrálnych častíc. Okrem toho, pretože v atmosfére bude veľa nabitých častíc, začne sa „rozprašovať“. Proces postrekovania je podobný ako hra biliardu: nabité častice narážajú do molekúl, niektoré z nich tlačia do vesmíru a iné tlačia proti svojim susedom. Táto reťazová reakcia významne zvyšuje rýchlosť atmosférických strát. Nakoniec bude hypotetická planéta čeliť strate ľahkých molekúl, ako je vodík.
Vo všeobecnosti by nájdenie hypotetického Marsu na okraji obývateľnej zóny pokojného červeného trpaslíka mohlo skrátiť životnosť asi 5-20 krát. Ak je planéta umiestnená v aktívnom systéme červeného trpaslíka, táto doba sa skráti asi 1000 krát.
Poľahčujúce okolnosti
Napriek tomu David Brain považoval najhorší scenár tým, že Mars umiestnil do stredu červeného trpaslíka. Iná planéta môže mať niektoré zmierňujúce faktory, ako sú aktívne geologické procesy, magnetické pole alebo väčšia veľkosť. To všetko vám umožňuje doplňovať, chrániť a udržiavať atmosféru na dlhšiu dobu.
„Obyvateľnosť vzdialených svetov je jednou z najdôležitejších tém v astronómii a tieto odhady ukazujú jeden spôsob, ako využiť znalosti Marsu a Slnka pri hľadaní života vo vesmíre,“uzavrel Bruce Yakoski, hlavný riešiteľ MAVEN na University of Colorado (USA).
Roman Zakharov