Η μελέτη δείχνει πώς η ραδιενεργή αποσύνθεση θα μπορούσε να υποστηρίξει την εξωγήινη ζωή

Η ραδιενεργή αποσύνθεση θα μπορούσε να προσφέρει αρκετή θερμότητα για να διατηρήσει τη ζωή σε απομακρυσμένους κόσμους χωρίς κοντινό αστέρι. Στη γη, η ζωή αναπτύχθηκε και εξελίχθηκε γύρω από τη ραδιενεργή ζέστη των βαρέων στοιχείων στο εσωτερικό της Γης, βαθιά κάτω από την επιφάνεια της. Η ενέργεια που απελευθερώνεται από τη ραδιενεργή αποσύνθεση είναι γνωστό ότι παράγει θερμότητα, η οποία υποστηρίζει τα υδροθερμικά οικοσυστήματα που ευδοκιμούν στο πάτωμα της θάλασσας. Ωστόσο, η πιθανότητα ότι η θερμότητα από τη ραδιενεργή αποσύνθεση θα μπορούσε να υποστηρίξει την εξωγήινη ζωή πέρα ​​από τον πλανήτη μας παραμένει ανεξερεύνητη. Χρησιμοποιώντας τρισδιάστατα μοντέλα υπολογιστών υψηλής ανάλυσης, οι ερευνητές έχουν τώρα αξιολογήσει την πιθανή κατοικία των κόσμων μεγέθους γης που έχουν μόνο τη ραδιενεργή αποσύνθεση των βαρέων στοιχείων για να τους κρατήσουν ζεστό. Οι ερευνητές εντόπισαν τέσσερα σενάρια που περιλαμβάνουν διαφορετικές συνθέσεις, οι οποίες υποστηρίζουν το υγρό νερό στις επιφάνειες αυτών των ραδιενεργών κόσμων. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο φημισμένο περιοδικό Nature Astronomy.

ραδιενεργή αποσύνθεση ως εναλλακτική πηγή ενέργειας

Τα αστέρια όπως ο ήλιος μας είναι ισχυρές πηγές ενέργειας που οδηγούν τη ζωή στη γη. Ενώ οι περισσότερες εξερευνήσεις για κατοικήσιμους εξωπλανήτες έχουν επικεντρωθεί σε πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τα αστέρια παρόμοια με τη δική μας, η απεραντοσύνη του σύμπαντος υποδηλώνει ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν πλανήτες που βρίσκονται σε περιβάλλοντα χωρίς αστέρια. Σε τέτοια σενάρια, απαιτούνται άλλες πιθανές πηγές ενέργειας για τη διατήρηση του υγρού νερού στις επιφάνειές τους.

Τα ραδιενεργά στοιχεία όπως το ουράνιο, το θόριο και το κάλιο παράγουν θερμότητα μέσω ραδιενεργού αποσύνθεσης. Στη γη, αυτά τα στοιχεία συμβάλλουν σημαντικά στην εσωτερική θερμότητα που ωθεί τη γεωθερμική δραστηριότητα, όπως οι geysers, οι θερμές πηγές και οι υδροθερμικές αεραγωγοί βαθιάς θάλασσας. Οι ερευνητές πίσω από αυτή τη μελέτη διερεύνησαν τη δυνατότητα για ραδιενεργή αποσύνθεση να παρέχουν αρκετή θερμότητα για να υποστηρίξουν το υγρό νερό στους πλανήτες χωρίς αστέρια.

Τα μοντέλα υπολογιστών προσομοιώνουν κατοικήσιμα σενάρια

Για να διερευνήσει αυτή τη δυνατότητα, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε εξελιγμένα τρισδιάστατα μοντέλα υπολογιστών. Προσομοίωσαν μια ποικιλία από βραχώδεις πλανήτες με διαφορετικές συνθέσεις και εσωτερικές δομές. Κάθε πλανήτης θεωρήθηκε ότι περιστρέφεται γύρω από ένα μακρινό αστέρι που δεν παρείχε επαρκή θερμότητα για να διατηρήσει το υγρό νερό από μόνο του.

Τα μοντέλα αποκάλυψαν τέσσερα ξεχωριστά σενάρια όπου η ραδιενεργή αποσύνθεση των βαρέων στοιχείων ήταν σε θέση να διατηρήσει τις επιφανειακές θερμοκρασίες των πλανητών πάνω από την κατάψυξη και ενδεχομένως να υποστηρίξει το υγρό νερό. Αυτά τα σενάρια αποτελούνται από:

1. πλούσια σε νερό πλανήτες :Οι βραχώδεις κόσμοι με άφθονα υδάτινα σώματα θα μπορούσαν πιθανώς να έχουν σημαντικές ποσότητες ραδιενεργών στοιχείων που διαλύονται στους ωκεανούς τους. Η ραδιενεργή θέρμανση από την αποσύνθεση αυτών των διαλυμένων στοιχείων θα συμβάλλει στη συνολική ζεστασιά του πλανήτη.

2. Πλανήτες πλούσιων σε σίδηρο :Η παρουσία σιδήρου μέσα στον πυρήνα ενός πλανήτη μπορεί να ενισχύσει την παραγωγή θερμότητας από τη ραδιενεργή αποσύνθεση. Η τάση του σιδήρου για τη διεξαγωγή θερμότητας αποτελεσματικά συμβάλλει περαιτέρω στη διασπορά της θερμότητας σε όλο τον πλανήτη.

3. Πλανήτες λεπτών κρούστας :Οι πλανήτες με λιγότερη κρούστα ή λεπτότερη κρούστα θα είχαν μειωμένη μόνωση, επιτρέποντας τη θερμότητα από τη ραδιενεργή αποσύνθεση μέσα στους εσωτερικούς χώρους τους να φτάσουν στην επιφάνεια πιο εύκολα.

4. Πλανήτες που μοιάζουν με γη :Οι Rocky Worlds με συνθέσεις και εσωτερικές δομές παρόμοιες με τη Γη κατέδειξαν επίσης την ικανότητα να υποστηρίζουν το υγρό νερό μέσω ραδιενεργού αποσύνθεσης.

Ο κύριος συγγραφέας της μελέτης, ο καθηγητής Stephen Mojzsis από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Boulder, υπογράμμισε τη σημασία της εξέτασης των εναλλακτικών πηγών ενέργειας πέρα ​​από τα αστέρια για τη διατήρηση της ζωής. "Τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν ότι μπορεί να προκύψουν κατοικήσιμα περιβάλλοντα σε μέρη που δεν πίστευα προηγουμένως", εξήγησε. "Αυτό επεκτείνει το φάσμα των περιβαλλόντων στα οποία πρέπει να αναζητήσουμε υπογραφές ζωής πέρα ​​από τη Γη".

Συνέπειες για την εξερεύνηση Exoplanet

Η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα σενάρια που εντόπισαν διευρύνουν την ποικιλομορφία των κατοικήσιμων περιβαλλόντων που πρέπει να εξετάσουμε όταν εξερευνούμε για κατοικήσιμους εξωπλανήτες. Καθώς οι τεχνικές ανίχνευσης Exoplanet προχωρούν ταχέως και τα νέα τηλεσκόπια έρχονται σε απευθείας σύνδεση, η ανακάλυψη πλανητών που μοιάζουν με γη ή φεγγάρια με νερό, πλούσιες σε σίδηρο πυρήνες, λεπτές κρούστες ή ευνοϊκές συνθέσεις καθίστανται πιο εφικτές. Η ανακάλυψη τέτοιων κόσμων θα δικαιολογούσε πιο προσεκτική εξέταση για να αναζητήσει σημάδια ζωής, ακόμη και αν βρίσκονται σε απομακρυσμένες περιοχές του χώρου χωρίς τη ζεστασιά ενός κοντινού αστέρα.

Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης προσφέρουν μια νέα προοπτική στο κυνήγι για εξωγήινη ζωή, ενθαρρύνοντας τους ερευνητές να εξετάσουν εναλλακτικές πηγές ενέργειας και να επεκτείνουν τις παραμέτρους αναζήτησης όταν εξετάζουν τις δυνατότητες ζωής πέρα ​​από τη Γη.