Nedavna studija pod nazivom "Shaping Galactic Habitability: the impact of stellar migration and gas giants", prihvaćena za objavljivanje u prestižnom časopisu Astronomy & Astrophysics, istražuje vezu između migracije zvezda i pronalaženja nastanjivih planeta unutar naše galaksije. Istraživanje je prvo koje koristi detaljne modele hemijske evolucije za proučavanje uticaja zvezdane migracije na Galaktičku nastanjivu zonu (GHZ) - region galaksije gde se pretpostavlja da se može razviti složen život.

Šta je zvezdana migracija?

Zvezdana migracija predstavlja kretanje zvezda iz mesta njihovog nastanka tokom njihovog životnog ciklusa. Ovaj proces se dešava zbog gravitacijskih interakcija sa drugim zvezdama, molekularnim oblacima i spiralnim kracima galaksije. Tokom milijardi godina, zvezde mogu putovati značajne udaljenosti kroz galaksiju, menjajući svoju orbitu i poziciju.

Metodologija istraživanja

Za potrebe studije, istraživači predvođeni dr Emanuelom Spitoniem su koristili seriju kompjuterskih modela kako bi simulirali kako zvezdana migracija može uticati na lokaciju i parametre GHZ-a. Modeli su uključivali scenarije sa i bez zvezdane migracije kako bi se utvrdile statističke verovatnoće formiranja terestričkih (stenovitih) planeta oko zvezda širom galaksije. Istraživači su takođe koristili model hemijske evolucije kako bi utvrdili formiranje i evoluciju naše galaksije, posebno u pogledu njene debljine.

Ključni nalazi

Istraživaci su otkrili da zvezdana migracija ima značajan uticaj na formiranje nastanjivih planeta u spoljnim regionima galaksije. To je zato što zvezdana migracija rezultira preraspodelom zvezda širom galaksije, pri čemu tim procenjuje da je verovatnoća 5 puta veća da će zvezdana migracija rezultirati zvezdama koje poseduju nastanjive planete u poređenju sa odsustvom zvezdane migracije, sa povećanjem do 5 puta na udaljenosti od 18 kpc u odnosu na osnovnu vrednost od 6 kpc.

Uticaj gasovitih giganata

Pored toga, tim je otkrio da gasoviti giganti mogu pozitivno uticati na formiranje terestričkih planeta u unutrašnjim regionima galaksije. U scenarijima gde gasoviti giganti povećavaju verovatnoću formiranja terestričkih planeta, broj FGK zvezda (slične Suncu) koje ugošćavaju terestričke planete sa minimalnim uslovima za nastanjivost u prstenu centriranom na 4 kpc je oko 1,4 puta veći nego u scenarijima gde se pretpostavlja da gasoviti giganti sprečavaju formiranje planeta sličnih Zemlji.

Konkretni brojevi

• -Na udaljenosti od 18 kpc od galaktičkog centra, zvezdana migracija povećava broj zvezda sposobnih da ugošćavaju nastanjive planete za čak 5 puta
• -U unutrašnjim regionima galaksije (4 kpc), gasoviti giganti mogu povećati broj nastanjivih terestričkih planeta za 1,4 puta
• -Za terestričke planete koji orbitiraju oko "penzionisanih" A zvezda, omjer može dostići 2,8 u modelima sa zvezdanom migracijom i 3,3 bez nje

Kontekst i značaj GHZ-a

Ideja o GHZ-u se nadovezuje na dugogodišnju ideju o zvezdanoj nastanjivoj zoni (HZ), koja je specifična udaljenost koju planeta mora da orbitira oko svoje zvezde da bi tečna voda postojala na njenoj površini, a koja je prvi put predstavljena 1950-ih. Kao i sve naučne ideje, ideja o GHZ-u se razvijala tokom vremena od kada je prvi put predstavljena 1980-ih.

Opšta ideja je da se ovaj region sastoji od težih elemenata (tj. gvožđa, silicijuma i kiseonika) koji se koriste za formiranje terestričkih planeta poput Zemlje. Ovi elementi nastaju u nuklearnim reakcijama u masivnim zvezdama i oslobađaju se tokom eksplozija supernova. Zato regioni galaksije sa dovoljno supernova u prošlosti - ali ne previše da bi bili štetni - predstavljaju optimalne lokacije za formiranje nastanjivih planeta.

Kao što ova studija napominje, tačna veličina GHZ-a se još uvek raspravlja, ali konsenzus u naučnoj zajednici je da GHZ ne postoji u centru galaksije, jer ovaj region sadrži bezbroj supernova i drugih nebeskih događaja koji bi ograničili formiranje nastanjivih planeta.

Trenutno stanje istraživanja egzoplaneta

Do danas je potvrđeno postojanje više od 5.500 egzoplaneta, pri čemu se većina nalazi u relativno malom regionu naše galaksije, u krugu od nekoliko hiljada svetlosnih godina od Zemlje. Sa napretkom tehnologije i svemirskih misija, taj broj se eksponencijalno povećava.

Buduće misije

Rad u svojim zaključcima navodi: "Ovo istraživanje je posebno relevantno u kontekstu predstojećih svemirskih misija, kao što su ESA (Evropska svemirska agencija) PLAnetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO), ESA Ariel svemirska misija i Large Interferometer For Exoplanets (LIFE). Ove misije će pružiti neviđene podatke o svojstvima planeta, orbitalnim arhitekturama i atmosferskim sastavima."

PLATO misija

Misija PLATO, koja bi trebalo da bude lansirana u decembru 2026. godine, imaće za cilj skeniranje milion zvezda kako bi se posmatrale i identifikovale egzoplanete koje prolaze ispred njih (tranzit). Ova metoda je jedna od najčešćih za otkrivanje egzoplaneta do danas i omogućiće precizno merenje veličine planeta i orbitalnih perioda.

Ariel misija

Misija Ariel, koja bi trebalo da bude lansirana 2029. godine, imaće za cilj posmatranje najmanje 1.000 potvrđenih egzoplaneta kako bi se saznalo više o njihovom hemijskom i toplotnom sastavu. Ova misija će koristiti spektroskopiju da analizira atmosfere egzoplaneta tokom njihovih tranzita.

LIFE misija

Misija LIFE je započeta 2017. godine sa ciljem proučavanja atmosfera terestričkih egzoplaneta kako bi se identifikovali potencijalni znaci života poznati kao biomarkeri. Ova misija će koristiti interferometriju za direktno posmatranje egzoplaneta i njihovih atmosfera.

Praktične implikacije

Nalazi ovog istraživanja imaju dalekosežne posledice za buduće potrage za životom:

1. Preusmeravanje pažnje: Umesto fokusiranja samo na unutrašnje regione galaksije, naučnici treba da ozbiljno razmotre spoljnje regione kao potencijalne domove za život.

2. Optimizacija teleskopa: Buduće misije mogu prioritizovati posmatranje zvezda u spoljnim galaktičkim regionima.

3. Novi modeli nastanjivih zona: Tradicionalni modeli GHZ-a možda treba da se revidiraju kako bi uključili efekte zvezdane migracije.

4. Veća raznovrsnost životnih forma: Ako su spoljni regioni galaksije pogodniji za život nego što se ranije mislilo, to povećava šanse za pronalaženje raznovrsnijih oblika života.

Zaključak

Ova revolucionarna studija pokazuje da je kosmos možda još gostoljubiviji za život nego što smo ikada zamišljali. Zvezdana migracija, proces koji se dugo smatrao sporednim, okazuje se kao ključni faktor u rasporedu nastanjivih svetova kroz našu galaksiju.

Sa napretkom tehnologije i lansiranjem novih svemirskih misija u narednoj deceniji, naša sposobnost da detektujemo i proučavamo egzoplanete će se drastično poboljšati. Kombinacija ovih novih instrumenata sa uvuvidima iz ovog istraživanja može dovesti do otkrivanja života na mestima gde ga nikada nismo očekivali.

Kakva će nova otkrića o GHZ-u i zvezdanoj migraciji istraživači napraviti u narednim godinama i decenijama? Samo će vreme pokazati, i zato se bavimo naukom!

Kao i uvek, nastavite da se bavite naukom i nastavite da gledate u nebo! I da čitate tekstova na Astronomija.org.rs da biste bili pravovremeno obavešteni o najnovijim otkrićima.

Izvor: Universe Today