V pátrání po obyvatelných světech v okolním vesmíru by mohl pomoci nový model „neživé Země“

Americká NASA připravuje nový vesmírný dalekohled Habitable Worlds Observatory (HWO), který by měl navázat na úspěšná pozorování vesmírných dalekohledů Hubbleho, Webba a Romanové. Měl by odstartovat někdy ve čtyřicátých letech a ve svých pozorováních bude kombinovat ultrafialové, optické a infračervené technologie.

Pozorovat by měl všechno možné, ale primární misí dalekohledu HWO bude hledání a pozorování terestrických exoplanet podobných Zemi, které obíhají kolem hvězdy v obyvatelné zóně. Měl by pátrat hlavně po chemických biosignaturách, tedy stopách, které by mohl produkovat cizí život.

Neživá Země

S nastavením dalekohledu ale ale pojí jedna paradoxní nesnáz – pro vědce je stále problém nalézt takové parametry, které by s velkou mírou spolehlivosti na dálku prozrazovaly přítomnost života. 

Astronomka Samantha Gilbert-Janizeková z Washingtonské univerzity a její kolegové nedávno přišli s nápadem, jak toto pátrání usnadnit. Jak uvádějí ve studii, kterou uveřejnili na preprintovém serveru arXiv, vytvořili detailní simulaci planety Země se 4,5 miliardami let historie, která je ale zcela bez života. Model obsahuje spoustu procesů, včetně ochlazování vnitřku planety po jejím vzniku, vytvoření atmosféry nebo cyklu uhlíku. Tento model poté porovnali s planetou Zemí. Cílem těchto srovnání je zjistit, jak by vypadala planeta s podmínkami, jaké nabízí Země, ale bez života. Vědci dokonce vytvořili simulované spektrum záření Země bez života, jaké by mohl detekovat dalekohled z velké dálky.

První výsledky výzkumu ukázaly, že odlišit obyvatelnou planetu bez života nebude úplně jednoduché. Mezi vědci dlouho panoval názor, že život na Zemi aktivně pomáhá udržovat planetu stabilní – například regulací množství oxidu uhličitého v atmosféře nebo ovlivňováním klimatu. Nový model ale naznačuje, že samotné geologické procesy mohou stačit. I bez života by Země podle simulace dokázala po miliardy let udržet:

• relativně stabilní teplotu povrchu
• tekutou vodu v oceánech
• atmosféru schopnou chránit planetu před extrémními podmínkami

Pokud tedy obyvatelnost planety nevyžaduje přítomnost života, může být ve vesmíru mnohem více světů s vhodnými podmínkami, než jsme si dosud mysleli. Takové planety by mohly existovat v obrovském množství – oceány by na nich zůstávaly kapalné a teploty příjemné, ale život by se na nich třeba nikdy nevyvinul.