Manoma, kad vanduo skysta forma yra būtinybė gyvybei Žemėje. Žinoma, yra žmonių, sakančių, jog gyvybė gali suklestėti ir kitokiomis sąlygomis, ir galbūt tam vandens netgi nereikia. Nors tai ir gali būti tiesa, apsižvalgykime aplinkui – atrodo, kad gyvybė Žemėje gyvena gana gerai, o mes dar neradome jos niekur kitur Saulės sistemoje. Turėdami tai omenyje, atidžiau pažvelkime į klasikinį gyvenamosios zonos kaip regiono aplink mūsų Saulę, kur bet kurios ten skriejančios planetos temperatūra leidžia vandeniui kauptis skysta forma, supratimą.

Astrofizikai nepaprastai puikiai geba apskaičiuoti žvaigždės temperatūrą ir tada, įvertinus planetos atstumą nuo jos, nesunku išsiaiškinti vidutinę planetos temperatūrą. Planetą pasiekianti žvaigždės šviesa (mūsų atveju, Saulės spinduliai) suteikia šilumos, ir štai, mes jau žinome realią planetos temperatūrą. Paprasta, ar ne? Iš tikrųjų visai ne.

Šiltnamio dujos

Kas, jeigu planetą dengia storas baltų debesų sluoksnis? Debesys atspindi šviesą ir tokiu būdu gali atvėsinti planetą. Ar žinojote, kad jeigu mes apskaičiuosime Žemės „vidutinę temperatūrą“, įvertindami mūsų nuostabius debesis, paaiškės, kad mes patys gyvename už klasikinės gyvenamosios zonos ribų! Tie patys skaičiavimai Veneros atveju parodys, jog numanoma jos vidutinė temperatūra turėtų būti maždaug -10°C, bet realybėje ji siekia apie 450°C. Kas čia vyksta?

Abi šios planetos savo atmosferoje turi šiltnamio dujų, kurios šildo planetą ir „nustumia“ išorinę gyvenamosios zonos ribą toliau nuo žvaigždės (kai tuo tarpu debesys priartina vidinę ribą arčiau šviesulio). Patys naujausi gyvenamosios zonos nustatymo modeliai panaudoja tų debesų ir šiltnamio dujų efektų simuliacijas, tokiu būdu praplėsdami nevykusio klasikinio apibrėžimo ribas. Pridėkite į komplektą tai, kad kol kas mes negalime tyrinėti uolėtų egzoplanetų atmosferų (tad nežinome, ar jos turi debesų, šiltnamio dujų, ar apskritai pačią atmosferą!) ir pamatysite, kad pasakyti, jog kuri nors planeta yra gyvenama, tiesiog neįmanoma.

Deginantis karštis

Reikalus dar labiau komplikuoja tai, jog gyvenama zona taip pat priklauso nuo to, aplink kokio tipo žvaigždę sukasi planeta. Kuo didesnė ir karštesnė žvaigždė, tuo toliau bus jos gyvenama zona. Tuo tarpu mažesnės ir vėsesnės žvaigždės turės artimesnę gyvenamąją zoną. Tai gali sukelti ir kitų problemų gyvybei tokiose planetose. Raudonosiose nykštukėse dažnai vyksta milžiniški dujų prasiveržimai, kurių metu į kosmosą paleidžiamas įelektrintų dalelių ir elektromagnetinių spindulių tuntas, kuris gali pasiekti arti esančios planetos atmosferą.

Aukštos radiacijos dozės taip pat yra žalingos biologinei medžiagai, o elektromagnetiniai spinduliai geba išgarinti vandenį. Negerai. Galbūt reikalai geresni šalia karštesnių žvaigždžių, kur planetos skrieja toliau nuo tų bjaurių prasiveržimų? Irgi nebūtinai. Čia susidurtume su kita problema – žvaigždės amžiumi. Milžiniškos, karštos žvaigždės išdegina daugiau dujų ir daro tai taip greitai, kad miršta greičiau nei jų mažytės, taupios, vėsios giminaitės.

Pavyzdžiui, kai kurios pačios didžiausios žvaigždės gali egzistuoti vos kelis milijonus metų. Palyginimui, savo amžių jau įpusėjusi mūsų Saulė kabos danguje dar apie keturis milijardus metų. Remiantis mūsų žiniomis apie gyvybės atsiradimą Žemėje, nepanašu, kad net pati paprasčiausia gyvybė spėtų evoliucionuoti šalia didelės ir karštos žvaigždės per tokį trumpą laiką.

„Reta Žemė“

O kur dar tie „retos Žemės“ argumentai, rodantys visą eilę faktorių, kurie turėjo įtakos gyvybės atsiradimui Žemėje, bet gali būti reti visur kitur! Mes turime mūsų kaimyną Jupiterį (kuris galbūt, o gal ir ne nukreipia asteroidus ir kometas, kurie kitu atveju galėtų smogti Žemei) ar Mėnulį (kuris galbūt stabilizavo Žemės sukimąsi).

Dabar tokie projektai kaip Europos kosmoso agentūros „Plato“ misija (numatyta 2024-iesiems) tikisi rasti Žemės dydžio planetų į Žemės panašiose orbitose, skriejančių aplink į Saulę panašias žvaigždes. Būtent tokios planetos turi didžiausią potencialą būti gyvenamos ir galbūt nuties kelią į tiesiogines biožymeklių paieškas jų atmosferose. Juk vos prieš 20 metų mes nežinojome jokių planetų už mūsų Saulės sistemos (dabar turime tūkstančius kandidačių!) ir tik per kelis praėjusius metus pradėjome atrasti nedidelius, uolėtus pasaulius. Būtent tai galima vadinti tikru progresu.

Dr. Christopheris Watsonas yra egzoplanetų ir nedidelės masės žvaigždžių specialistas iš Kvynso universiteto Belfaste Astrofizikos tyrimų centro.