Život na dosah hvězdy: Zahubí UV záření život na nadějných exoplanetách?

Trochu optimismu nedávno přinesla analýza poměrů na planetách blízkých hvězd. V časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ji on-line uveřejnili Jack O’Malley-James a Lisa Kalteneggerová z Carl Sagan Institute při Cornell University v americké Ithace – s jedním háčkem: Můžeme vycházet jen z toho, co víme o životě na Zemi.

Příliš blízko?

Odborníci se zaměřili na čtyři nejbližší potenciálně obyvatelné exoplanety. Obíhají kolem červených trpaslíků Proxima Centauri, Ross-128, TRAPPIST-1, a LHS-1140 (viz Nadějná čtveřice).

Červení trpaslíci jsou mnohem menší a také méně svítiví než Slunce. Proto i jejich obyvatelné zóny leží výrazně blíž. Zatímco v případě naší hvězdy se daná oblast rozkládá zhruba od Venuše k Marsu, u čtyř zmíněných stálic sahá maximálně do vzdálenosti 20 milionů kilometrů (přičemž Zemi dělí od Slunce asi 150 milionů kilometrů). 

Přestože jsou červení trpaslíci malí, jejich ultrafialové erupce jsou mohutné. Provází je silné rentgenové záření a proudy elektricky nabitých částic. To vše představuje riziko pro biosféry místních planet, a to i z hlediska postupné radiační eroze jejich atmosfér a hydrosfér. 

Životodárná radiace

Podle autorů popsané analýzy to nicméně není nevyhnutelné. Vždyť některé živé formy, zejména mikrobiální, prokazují k radiaci výraznou odolnost. Záření bylo možná dokonce potřeba pro vznik života, jak ho známe. 

Planety u aktivních červených trpaslíků Proxima Centauri a TRAPPIST-1 čelí silnějšímu UV záření než Země během slunečních erupcí. Oběžnice u Ross 128 a LHS-1140 jsou na tom výrazně lépe: Kolik záření pronikne až na jejich povrch, záleží na složení a tloušťce atmosféry a zejména na obsahu ozonu, případně analogicky působícího plynu. Mladé Slunce však před 3,9 miliardy let zalévalo Zemi ještě mnohem silnějším zářením, přičemž na naší planetě již tehdy téměř určitě existoval mikrobiální život, jak dokládá řada zjevně biogenních znaků minerálů. 

Pozemské živé formy se zrodily v moři či v geotermálním prostředí pod jeho dnem. Totéž možná platí pro příslušné exoplanety. Již vrstvička vody silná pouhý mikrometr zeslabí ultrafialové záření víc než desetkrát. U organismů by se také mohly vyvinout ochranné mechanismy, jako je biofluorescence.

TIP: Vědci radí: Obyvatelné exoplanety hledejme především u oranžových trpaslíků

Navíc by podle atmosférických modelů mělo být UV záření dopadající na povrch Proximy Centauri b a TRAPPIST-1 e o řád až dva slabší než na mladé Zemi. Badatelská dvojice zohlednila rovněž poznatky o radiačně nejodolnějších pozemských mikrobech, jako jsou bakterie Deinococcus radiodurans, a chování mikrobů i dalších organismů v kosmu. Jako nejrizikovější z hlediska radiace se pro miniaturní živé formy jeví Proxima Centauri b. I na jejím povrchu by ovšem měly v daném ohledu panovat mnohem mírnější podmínky, než s jakými se vypořádaly mikroorganismy na mladé modré planetě.