Ultrafialové světlo je to, co byste mohli nazvat kontroverzním typem záření. Na jedné straně může nadměrná expozice vést ke spálení sluncem, ke zvýšenému riziku rakoviny kůže a poškození zraku a imunitního systému člověka. Na druhé straně má také některé obrovské zdravotní přínosy, které zahrnují podporu odbourávání stresu a stimulaci přirozené produkce vitamínu D, seratoninu a melaninu v těle.
A podle nové studie týmu z Harvardské univerzity a Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku (CfA) může ultrafialové záření dokonce hrát rozhodující roli při vzniku života zde na Zemi. Jako takové by určování toho, kolik UV záření produkují jiné typy hvězd, mohlo být jedním z klíčů k nalezení důkazů o životě všech planet, které je obíhají.
Studie s názvem „Povrchové UV prostředí na planetách obíhajících M trpaslíci: implikace prebiotické chemie a potřeba experimentálního sledování“, se nedávno objevila v Astrofyzikální deník. Tým vedený Sukritem Ranjanem, hostujícím postdoktorským výzkumným pracovníkem na CfA, se tým zaměřil na hvězdy typu M (červené trpasličí), aby určil, zda tato třída hvězdy produkuje dostatečné množství UV záření k zahájení biologických procesů nezbytných pro vznik života.
Nedávné studie ukázaly, že UV záření může být nezbytné pro tvorbu ribonukleové kyseliny (RNA), což je nezbytné pro všechny formy života, jak jej známe. A vzhledem k rychlosti, jakou byly objeveny skalnaté planety kolem červených trpaslicových hvězd pozdních (mezi které patří Proxima b, LHS 1140b a sedm planet systému TRAPPIST-1), by mohlo být pro UV záření červené trpaslíky centrální určování exoplanetové návaznosti.
Jak vysvětlil Dr. Ranjan v tiskové zprávě CfA:
"Bylo by to jako mít hromadu dřeva a podpal a chtít zapálit oheň, ale nemít zápas." Náš výzkum ukazuje, že správné množství UV světla by mohlo být jedním ze zápasů, které získají život, jak ho známe, aby se zapálilo.
Pro jejich studium vytvořil tým modely radiačního přenosu červených trpaslíků. Poté se snažili zjistit, zda by UV prostředí na prebiotických planetách Země, které je obíhaly, stačilo ke stimulaci fotoprocesů, které by vedly k tvorbě RNA. Z toho vypočítali, že planety obíhající M-trpaslíci budou mít přístup k 100–1 000krát méně bioaktivnímu UV záření než mladá Země.
V důsledku toho by se chemie, která závisí na ultrafialovém světle, aby přeměnila chemické prvky a prebiotické podmínky na biologické organismy, pravděpodobně zastavila. Tým alternativně odhadl, že i když by tato chemie byla schopna postupovat pod sníženou úrovní UV záření, fungovala by mnohem pomaleji než na Zemi před miliardami let.
Jak vysvětlil Robin Wordsworth - odborný asistent na Harvardské škole inženýrské a aplikované vědy a spoluautor studie, není to nutně špatná zpráva, pokud jde o otázky týkající se obyvatelnosti. "Může to být otázka nalezení sladkého místa," řekl. "Musí existovat dostatek ultrafialového světla, aby mohlo dojít ke vzniku života, ale ne natolik, aby narušilo a odstranilo atmosféru planety."
Předchozí studie ukázaly, že i klidní červení trpaslíci zažívají dramatické světlice, které pravidelně bombardují jejich planety UV zářením. I když to bylo považováno za něco nebezpečného, které by mohlo stripovat obíhající planety jejich atmosféry a ozařovat život, je možné, že takové erupce mohou kompenzovat nižší úrovně UV záření, které hvězda neustále produkuje.
Tato zpráva přichází také na patách studie, která naznačovala, jak by vnější planety systému TRAPPIST-1 (včetně tří umístěných v jeho obyvatelné zóně) mohly mít stále na svém povrchu dostatek vody. I zde bylo klíčem UV záření, kde tým zodpovědný za studii monitoroval planety TRAPPIST-1 na známky ztráty vodíku z jejich atmosféry (známka fotodisociace).
Tento výzkum také připomíná nedávnou studii vedenou profesorem Avi Loebem, předsedou astronomického oddělení na Harvardské univerzitě, ředitelem Institutu pro teorii a výpočet a také členem CfA. Loeb a jeho tým s názvem „Relativní pravděpodobnost života jako funkce kosmického času“ dospěli k závěru, že červené trpasličí hvězdy jsou nejpravděpodobnější pro život kvůli nízké hmotnosti a extrémní dlouhověkosti.
Ve srovnání s hvězdami s vyšší hmotností, které mají kratší životnost, červené trpasličí hvězdy pravděpodobně zůstanou ve své hlavní posloupnosti až šest až dvanáct bilionů let. Červené trpasličí hvězdy by tedy byly určitě dostatečně dlouhé na to, aby pojaly i velmi zpomalené tempo organického vývoje. V tomto ohledu by tato nejnovější studie mohla být dokonce považována za možné řešení pro Fermi Paradox - Kde jsou všichni mimozemšťané? Stále se vyvíjejí!
Jak však naznačil Dimitar Sasselov - Phillipsův profesor astronomie na Harvardu, ředitel iniciativy Origins of Life a spoluautor, stále existuje mnoho nezodpovězených otázek:
"Stále máme hodně práce v laboratoři a jinde, abychom určili, jak faktory, včetně UV, hrají otázku života." Musíme také určit, zda se život může tvořit při mnohem nižších UV úrovních, než jaké zde zažíváme na Zemi. “
Vědci jsou jako vždy nuceni pracovat s omezeným referenčním rámcem, pokud jde o hodnocení obyvatelnosti jiných planet. Podle našich znalostí existuje život pouze na planetě (tj. Na Zemi), což přirozeně ovlivňuje naše chápání toho, kde a za jakých podmínek může život prospívat. A navzdory pokračujícímu výzkumu je otázka, jak se na Zemi objevil život, stále záhadou.
Pokud by měl být život nalezen na planetě obíhající kolem červeného trpaslíka, nebo v extrémních prostředích, o nichž jsme si mysleli, že jsou neobyvatelní, naznačovalo by se, že život se může objevit a vyvíjet v podmínkách, které se velmi liší od podmínek Země. Očekává se, že v příštích letech budou mise příští generace, jako je James Webb Space Telescope, Giant Magellan Telescope odhalit více o vzdálených hvězdách a jejich systémech planet.
Výnos z tohoto výzkumu bude pravděpodobně zahrnovat nové poznatky o tom, kde se může objevit život a podmínky, za kterých může prosperovat.
