Remények és kétségek

Kutatás „életrevaló” exobolygók után

A Világegyetem végtelenében léteznek-e olyan Föld típusú, vagyis kőzetekből álló planéták, melyek központi csillaguk lakhatósági zónájában róják pályájuk kilométereit, így akár fejlett élővilág is virágozhat rajtuk? Erre a kérdésre is igyekeznek választ találni az Univerzum közelebbi-távolabbi naprendszereit fürkésző, „életrevaló” exobolygókra „vadászó” tudósok. Ám a kutatásoknak még csak most járunk az elején.

Először is tisztázzuk: mi a lakhatósági zóna? Ez olyan övezet egy csillag körül, amelyikben ha egy vagy több kőzetbolygó kering, azok épp akkora hősugárzást kapnak a napjuktól, hogy folyékony halmazállapotban is létezhet víz a felszínen, sem el nem párolog róla, sem meg nem fagy rajta az egésze. A víz ugyanis egyetemes oldószer, ideális lehetőséget biztosít a szervezetekben lezajló biokémiai reakciókhoz, s ahol folyók, tavak, tengerek hullámzanak, ott olyan gazdag élővilág is létezhet, mint a Földön. De miként fedezhetők fel más naprendszerek kőzetbolygói? Nos, amikor egy planéta elhalad a csillaga előtt, kissé eltakarja egy részét, így a csillag fényessége szabályos időközönként nagyon kis mértékben lecsökken, majd felerősödik, ami bolygó meglétére utal, a kutatók pedig ki tudják számítani a méretüket is. A legtöbb Föld típusú exobolygót ezzel az ún. tranzit módszerrel fedezték fel, viszont így csak olyan planétákra bukkanhatunk rá, melyek keringési pályasíkja azonos a Földével. Emellett a bolygó gravitációs ereje miatt a csillag mozgásában bekövetkező apró imbolygások és azok mértéke alapján is következtettek már kőzetbolygó meglétére.

Eddig a legtöbb Föld típusú planétát a vörös törpecsillagok körül fedezték fel, mivel a miénktől sokkal kisebb napok fényessége igen kicsiny, így ha exobolygók (Naprendszeren kívüli planéták) haladnak el előttük, nagyobb mértékben lecsökkentik a fényességüket, mint ha nagyobb, fényesebb csillagok előtt vonulnának el. Legközelebbi csillagszomszédunk, a tőlünk 4,23 fényévre lévő Proxima Centauri vörös törpe körül is találtak egy, a lakhatósági zónában keringő bolygót. A belgiumi Liège-i Egyetem csillagászai pedig hét kőzetbolygóra bukkantak a Trappist–1 katalógusnevű, tőlünk 39 fényévre eső vörös törpe naprendszerében, melyek közül hat a vizsgálatok szerint akkora tömegű és méretű lehet, mint a Föld, három pedig ráadásul a lakhatósági zónában kering. Csakhogy… Ami a Proxima Centaurit illeti, ez a csillag gyakori és igen heves napkitöréseket produkál, mely kitörések roncsolják bolygója légkörét, végső soron lakhatatlanná téve a planétát. És általában véve is a vörös törpék akkora ultraibolya-sugárzást bocsátanak ki, hogy a lakhatósági zónájukban keringő bolygóikon sem élhetnek magasabb rendű élőlények (növények, állatok, esetleg idegen, értelmes lények), legfeljebb mikroorganizmusok.

Ugyanakkor az amerikai Kepler-űrtávcső rábukkant egy, a magasabb rendű élet szempontjából igen ígéretes Föld típusú exobolygóra, a tőlünk 1 400 fényévre lévő Kepler–452b-re, mely egy, a miénkhez hasonló naprendszerben kering, s központi csillaga is nagyon sok rokon vonást mutat a Nappal, csak négy százalékkal sűrűbb és tíz százalékkal fényesebb. Ám bolygórendszerével együtt hatmilliárd éves, míg a mi Naprendszerünk 4,5 milliárd éve alakult ki, és a számítások szerint saját Napunk is akkora fénysugárzással fog rendelkezni másfél milliárd év múlva, mint ez a távoli csillag. Még egyetlen, eddig felfedezett exobolygó sem hasonlított annyira a Földöz, mint a Kepler–452b. Csak 1,6-szer nagyobb tömegű szülőbolygónknál (így a gravitáció ott valószínűleg a földi kétszerese). Mindössze öt százalékkal kering távolabb központi csillagától, mint planétánk a Naptól, így a lakhatósági zónában található, folyók folyhatnak, tavak, tengerek hullámozhatnak a felszínén. Sőt, az év is kevéssel hosszabb, mint nálunk: 385 napból áll. A fényviszonyok hasonlóak a földiekhez, növényvilág esetén működhet a fotoszintézis. Ráadásul a NASA geológusai – elemezve a Kepler-űrtávcsőtől érkező adatokat – arra a következtetésre jutottak, hogy valószínűleg vulkánok is működhetnek a Kepler–452b-n. S hogy ez miért fontos? A természetben a tűzhányókitörések révén szén-dioxid jut a légkörbe, ami az egyik legfontosabb üvegházhatású gáz. Megfelelő szintű üvegházhatásra pedig szükség van ahhoz, hogy a Napból érkező hőenergia ne sugárzódjon vissza nagyrészt az űrbe, s megfelelő hőmérsékleti viszonyok uralkodjanak egy, a központi csillagától megfelelő távolságra keringő bolygón. Ám természetesen kellő mértékű vulkánosságra van szükség, mivel a túlzott vulkáni aktivitás szuper-üvegházhatáshoz vezet, ami lakhatatlanná teszi a planétát.

Megtalálták volna a „második Földet”? Lehetséges, ám a végső szót még nem mondhatjuk ki. Hogy egy bolygó alkalmas legyen összetett élet hordozására, szüksége van magnetoszférára, mely megvédi az élővilágot a napszéltől és a központi csillagból áramló, elektromosan töltött részecskék özönétől. Ehhez pedig olvadt külső mag és a benne zajló konvekciós áramlatok szükségeltetnek, mert az utóbbiak generálják a planéta körüli mágneses mezőt. Amennyiben a Kepler–452b-n valóban van vulkáni aktivitás, az olvadt külső magra és akár benne zajló konvekciós áramlatokra is utalhat. Viszont egy összetett élővilág meglétéhez stabil bolygótengely is szükséges, ezt pedig megfelelő nagyságú hold(ak) gravitációs ereje hozza létre. Így amellett, hogy a Kepler–452b csakugyan ígéretes hely magasabb rendű élőlények létezésére, további kutatásokra van szükség, hogy a kérdésben kimondjuk a végső szót.

            Lajos Mihály