Dziwny układ

Oczywiście mówiąc o pozasłonecznych globach, myślimy o życiu. Ale sprawa jest bardziej złożona. Gdyby dokładnie analizować warunki, jakie muszą zostać spełnione, by na planecie zaistniało życie, ich lista miałaby kilkadziesiąt, a może i kilkaset pozycji. Jakie są najważniejsze? Planeta powinna być skalista, czyli mieć twardą powierzchnię. Tylko na takich globach ciekła woda (kolejny niezwykle ważny warunek) może zgromadzić się w obniżeniu terenu i stanowić kolebkę życia. Życie, żeby powstało i funkcjonowało, potrzebuje stabilizacji. I to trwającej miliony lat. To kolejny warunek. Orbity planet i księżyców, na których ma być życie, muszą być uregulowane i stabilne. No i temperatura. Nie może być ani za ciepło, ani za zimno. W pierwszym wypadku woda odparuje, w drugim – zamarznie. A musi być w stanie ciekłym. Po co? Bo jest rozpuszczalnikiem. W wodzie rozpuszczają się substancje odżywcze, które muszą zostać dostarczone do wnętrza komórki, ale też substancje, które z wnętrza komórki powinny zostać usunięte. Woda dla żywej komórki jest tym, czym system dróg dla dużego miasta. Bez nich miasto zostanie sparaliżowane. Nic do niego nie dojedzie, a mieszkańcy umrą z głodu albo z powodu epidemii czy zatrucia, bo nie będzie jak wywieźć z miasta odpadków, śmieci i nieczystości. Czy na nowo odkrytych planetach są spełnione warunki konieczne do powstania życia? Niektóre mogą być spełnione. Ale pewności co do tego nie mamy żadnej. I jeszcze długo mieć nie będziemy.

Daleko czy blisko?

Galaktyka Drogi Mlecznej, czyli nasze najbliższe kosmiczne sąsiedztwo, mierzy około 120 tys. lat świetlnych. To oznacza, że światło, które zostanie wypuszczone z jednego końca, dotrze na drugi jej skraj dopiero po 120 tys. lat. Kawał drogi! A przecież wciąż mówimy o najbliższym kosmicznym sąsiedztwie. Tymczasem odkryty układ planetarny znajduje się 40 lat świetlnych od nas. To jak na kosmos bardzo, bardzo blisko. Jak na nasze możliwości techniczne – kosmicznie daleko. W najbliższym czasie, nawet w dającej się przewidzieć przyszłości, nie ma najmniejszej szansy, by taki dystans pokonać. Gdyby Droga Mleczna była wielkości Stadionu Narodowego w Warszawie, nowo odkryty układ planetarny i Ziemia byłyby w odległości zaledwie 10 centymetrów. Mało? Niby tak, ale z drugiej strony w tej samej skali cały Układ Słoneczny miałby średnicę tysięcznych części milimetra. Byłby o kilkadziesiąt razy mniejszy niż średnica ludzkiego włosa. Gdy na sprawę spojrzeć z tej perspektywy, odległość do nowych planet okazuje się ogromna.

Być może w przyszłości uda nam się ją pokonać. Nie wiem jak i nie mam pojęcia kiedy, ale gdyby rzeczywiście to się udało, co zobaczylibyśmy na miejscu? Bardzo trudno odpowiedzieć na to pytanie, dlatego że nikt nie dysponuje zdjęciem planet, które krążą wokół małej gwiazdy nazwanej Trappist. Z pomiarów i obserwacji samej gwiazdy wiemy, że w jej układzie znajduje się siedem planet skalistych, czyli takich jak Ziemia, Wenus czy Mars. Wiemy też, że krążą one wokół swojej gwiazdy w niewielkich odległościach. To wcale nie musi oznaczać, że panuje na nich piekielna spiekota. Gwiazda Trappist jest czerwonym karłem i nie przypomina naszego Słońca. Jest od niego wielokrotnie mniejsza. Gdyby ją porównywać do wielkości planet w Układzie Słonecznym, byłaby wielkości Jowisza. Siedem planet (być może jest ich więcej, ale na razie nic o nich nie wiemy) krąży w mniejszej odległości od jej powierzchni, niż wynosi odległość najbliższej planety naszego układu (Merkury) do Słońca. Czerwone karły to maleńkie gwiazdy, które świecą tak słabo, że próżno ich szukać gołym okiem na nocnym niebie. Chociaż to one są najliczniejszą grupą gwiazd w Drodze Mlecznej. W naszej galaktyce 80 proc. gwiazd to właśnie czerwone karły. Co ciekawe, choć są małe, a właściwie dlatego, że są małe, są praktycznie wieczne. Im mniejsza gwiazda, tym dłużej żyje. Czerwone karły mogą świecić biliony lat, czyli setki razy dłużej, niż liczy dotychczasowy wiek wszechświata.

Już za chwileczkę…

Gdyby którakolwiek z naszych planet krążyła tak blisko powierzchni Słońca, jak krążą planety wokół gwiazdy Trappist, zostałaby spalona na pył. Ale czerwone karły nie świecą tak jasno. A to oznacza, że przynajmniej na niektórych z tych planet może istnieć ciekła woda. Czy możemy zatem odtrąbić sukces? Gwiazda taka jak Trappist może bardzo długo świecić, planety są skaliste i krążą w odpowiedniej odległości od swojej gwiazdy. Czy to wystarczy, by powstało na nich życie? Nie! To prawda, że małe gwiazdy żyją długo, ale nie jest to życie zbyt stabilne. Ich jasność często dość mocno się zmienia. Poza tym na ich powierzchni często dochodzi do wybuchów, a te są źródłem dużej ilości promieniowania. Ta niestabilność i promieniowanie są dla życia bardzo nieprzyjazne. Stabilna gwiazda nie gwarantuje też stabilnej orbity planety. Układy takie jak ten odkryty nazywamy „ciasnymi”. Planety, które krążą wokół gwiazdy, znajdują się bardzo blisko siebie i swojej gwiazdy. W takich warunkach ich orbity nie zawsze są dobrze ustalone. A to ważne, bo każda, nawet najmniejsza zmiana orbity powoduje natychmiastową zmianę warunków, jakie panują na planecie. Życie nie znosi szybko zmieniających się warunków, takich jak temperatura, wilgotność czy poziom promieniowania.

Ale to wszystko nie znaczy, że właśnie ogłoszone odkrycie jest nic niewarte. Przeciwnie, jest bardzo istotne. Zanim zaczęto odkrywać planety pozasłoneczne (początek lat 90. XX wieku), nauce znany był tylko jeden układ planetarny i był nim Układ Słoneczny. Potem zaczęto odkrywać kolejne… zupełnie inne niż nasz. U nas, wokół Słońca, najpierw krążą niewielkie planety skaliste, a w dalszej odległości duże gazowe giganty. Ale w pierwszych znajdowanych układach pozasłonecznych ogromne gazowe giganty krążyły blisko swoich gwiazd, a planet skalistych nie było wcale. Z czasem zaczęto je jednak znajdować. Najpierw duże, a potem coraz mniejsze i coraz częściej przypominające (wielkością) Ziemię. Aż w końcu znaleziono układ planetarny, w którym wcale nie ma gazowych gigantów. Jest za to siedem planet skalistych o wielkości bardzo zbliżonej do Ziemi. Ciekawostka. I to spora. A może się okazać, że to tylko wstęp do podobnych odkryć w przyszłości. Za kilkanaście miesięcy na orbitę Ziemi zostanie wyniesiony nowy teleskop kosmiczny – Webb. Będzie nie tylko planety znajdować, ale także je badać. Będzie w stanie stwierdzić, czy mają one atmosferę i jaki jest jej ewentualny skład. Dzisiaj takie badania są bardzo skomplikowane, a dla większości planet wręcz niewykonalne.

Wróćmy do kwestii życia na obcych globach. Bardzo wiele wskazuje na to, że kosmos jest pełen życia. Poza Układem Słonecznym odkrywamy nie tylko coraz bardziej przyjazne planety, ale dowiadujemy się też coraz więcej o planetach i księżycach, które krążą wokół Słońca. Przede wszystkim jednak z czasem dowiadujemy się coraz więcej o samym życiu. A to wydaje się… nie do zdarcia. Warunki, jakie muszą panować, by życie powstało i by się rozgościło, są dość wymagające, ale gdy już ono powstanie… może funkcjonować nawet w takich miejscach, które jeszcze niedawno uznalibyśmy za martwe. Tak jest na Ziemi. A czy podobnie będzie w kosmosie? Intuicja podpowiada, że tak. Ale jak będzie naprawdę, okaże się w przyszłości.•

„Sonda 2”, niedziela 5 marca, godz. 14.35, sobota 11 marca, godz. 14.35.