Mi teszi a lakható bolygót?

1435

A Gliese-832c nevű szuperföld mindössze 16 fényévre van tőlünk, így érthető, hogy mindenki fantáziáját megmozgatta. Azonban a bolygó sokkal zordabb hely, mint azt a szalagcímek és mutatós számok sugallták.

Júniusban a sajtó teljesen rápörgött a Gliese-832c exobolygóra. A mindössze 16 fényévre lévő bolygót az egyik legközelebbi életre alkalmas égitestként tálalták, közelsége miatt már azzal is viccelődtek, hogy egy népszerű kávéház-lánc építési engedélyért is folyamodott.

20140722_gj832c_kep1
A Planetary Habitability Laboratory illusztrációja, amely egyértelműen szuperföldként ábrázolja a bolygót.

Csakhogy az egész tévedés volt.

A Robert Wittenmyer (University of NSW, Ausztrália) és szerzőtársai által jegyzett szakcikk egy fojtogató légkör alatt fortyogó világként írja le a bolygót. Miután a pályája belülről súrolja a lakhatósági zónát, és elég nagy tömegű ahhoz, hogy vastag légkört tartson meg maga körül, a bolygót az élet fenntartására alkalmatlan „szuper-Vénuszként” lehet leginkább jellemezni. Ráadásul olyan közel kering a csillagához, ahol már kötött keringés is előfordulhat, vagyis az is lehetséges, hogy a bolygó egyik felét folyamatos napsütés fűtheti, míg a másikra örök éjszaka borul.

Lakható világ helyett a Gliese-832c sokkal inkább inspiráció lehet Dante Poklához, és ezek az állítások egyértelműen le is voltak fektetve a szabadon hozzáférhető szakcikkben. Hogy lehet akkor, hogy a sajtó így benézte a dolgot? (Példák: index, origo, hvg.hu, 444 vonatkozó cikkei – több közülük már eleve problémás angol cikkek átvétele.)

20140722_gj832c_kep3
A kutatók nem árultak zsákbamacskát, a cikk kivonata is fekete-fehéren fogalmaz.

Egyetlen szám bűvöletében

A válasz egy mérőszám, az Earth Similarity Index (ESI, Föld-hasonlósági index) használatában rejlik. Ez a szám azt próbálja meg kifejezni, mennyire “földszerű” egy adott bolygó. A probléma, hogy az ESI csak felületesen hasonlítja egymáshoz a két égitestet, és semmiképp sem használható magának a lakhatóságnak a meghatározására.

Nagyon nehéz feladat kitalálni, hogy egy Naprendszeren túli bolygó mennyire lehet lakható. A bolygókutatók számára csak korlátozott információk állnak rendelkezésükre: általában a bolygó tömegére (és néha a sugarára) és a csillag típusára kell hagyatkozniuk. Ezekből határozzák meg az ESI-t is, és ezért teljesen félrevezető a használata.

A csillagtól mért távolság a lakhatósági zóna meghatározása szempontjából fontos. Lakhatósági zónának azt a tartományt nevezzük, ahol megfelelő légköri nyomás mellett megmaradhat folyékony víz a bolygó felszínén. A lakhatósági zóna azonban csak ennyit jelent: semmi sem garantálja, hogy a bolygón ténylegesen van-e víz, vagy képes az élet fenntartására. Mindössze azt a tartományt jelöli ki, ahol a csillag sugárzása akkora, hogy a víz nem forr el vagy fagy meg teljesen. Vagyis feltehető, hogy még a zónán belül is csak kevés bolygó lesz tényleg lakható, viszont ha vannak odakint Földhöz hasonló bolygók, akkor ilyen távolságban fogjuk megtalálni őket. Ezért a jövő lakhatóságot kutató misszióinak is ez a régió lesz az elsődleges célpontja.

20140722_gj832c_kep2
A bolygó pályája két különböző zóna-definícióhoz képest.

A Gliese-832c, definíciótól függően, a lakhatósági zónán belül, vagy lazább feltételek esetén annak legbelső szélén kering. A lazaság annyit tesz, hogy a kutatók elfogadják azt a lehetőséget is, hogy a bolygó csak a korai fejlődése során tarthatott meg folyékony vizet, ahogy manapság a Vénuszról és Marsról is feltételezzük.

Ugyanakkor nem a zóna széléhez való közelség az utolsó szög a Gliese-832c lakhatósága szempontjából. A Földhöz képest ötszörös tömegével sűrű, vastag légkört képes fenntartani maga körül. Még ha az összetétele hasonlítana is a földihez, hatalmas mennyiségű üvegházgázt tartalmazna, amely csapdába ejtené a felszínről kisugárzó hőt, gyorsan elpárologtatva minden vizet – ha volt egyáltalán valaha. Ha ez nem lenne eléggé kellemetlen, a nagyobb tömeg alighanem képes volt megtartani a hidrogént és héliumot a bolygó keletkezésének idejéből, lakhatatlanná téve a bolygót bármilyen földihez hasonló létforma számára. Végül a bolygó közelsége a csillaghoz könnyen járhat kötött keringéssel, vagyis hogy mindig ugyanazt az oldalát fordítja a csillag felé. Ez még egy rakás további problémával jár.

Egy szám mind felett

Az ESI-t négy paraméterből számolják: a bolygó sugara, átlagos sűrűsége, szökési sebessége és felszíni hőmérséklete. A paraméterek úgy vannak meghatározva, hogy összeszorozva őket a végeredmény nulla és egy közé esik. A 0,8 feletti értéket tekintik a Földhöz hasonlónak. A Gliese-832c ESI-értéke 0,81.

A Vénusz pedig, ha exobolygó lenne, 0,9-et érne el.*

„Semmi értelme lakhatóságról elmélkedni, ha a Naprendszer nyújtotta korlátozott adatokat sem vesszük figyelembe”, állítja Stephen Kane, a San Francisco State University bolygókutatója. „Ha a Vénuszhoz hasonló bolygókat is lakhatóként definiáljuk, az már nem tudomány.”

Bár a tömeg, sugár és hőmérséklet befolyásolja egy bolygó felszíni viszonyait, az élet szempontjából más faktorok sokkal meghatározóbbak. A földi vízkészletet például, a jelenlegi elméleteink alapján, a külső bolygók által a Naprendszer belseje felé szórt, jégben gazdag üstökösök becsapódásai juttatták ide. Más bolygórendszerek teljesen ki is hagyhatták ezt a lépést, a Földhöz hasonló, de lakhatatlan bolygókat létrehozva.

Vagy vegyük a Föld mágneses terét, ami megvéd minket a nap részecskesugárzásától, a távolságunkat, ami lehetővé teszi, hogy a Föld több százszor körbeforduljon egy keringés alatt és viszonylag egyenletes hőmérsékletet tartson fenn mindenütt, vagy a tényt, hogy a Nap egy nagyon csendes csillag, amely nem produkál kivédhetetlen kitöréseket. És még ez is csak néhány a számtalan paraméter közül, amelyek meghatározzák egy bolygó alkalmasságát az élet hordozására, viszont egyikük sincs benne az ESI definíciójában.

A jó hír, hogy ez alapján egy 0,1-es ESI-vel rendelkező bolygó ugyanúgy esélyes lehet az élet hordozására, mint egy 0,99-es. Az ESI-t szinte alig használják vagy hivatkozzák a tudományos publikációkban, de a gyors, egy számból álló válasz lehetősége mégis nagy csábítás az újságírók számára. A végeredmény: cikkek, amelyek legjobb esetben is félrevezetőek, de általában szimplán csak tévesek.

20140722_gj832c_kep4
Ez az illusztráció talán közelebb van a valósághoz.

Végül talán az a leginkább kiábrándítóbb, hogy az ESI-láz miatt elsikkadt, valójában miért olyan fontos a Gliese-832c felfedezése. A nagy tömeg és vastag légkör alapján a bolygót „szuper-Vénusznak” sorolták be: ezzel egy igen ritka kategória mindössze második képviselője lett, a tavaly felfedezett Kepler-69c után. Ahogy Stephen Kane fogalmaz: „Ezek a bolygók segíthetnek megérteni, hogy a hasonló kezdetek ellenére miért vált a Vénusz légköre ennyire szélsőségesen eltérővé a Földétől.”

Forrás: phys.org, eredeti megjelenés: Physics Focus

*A Vénusz valódi ESI-je 0,44, de ekkor már figyelembe vettük, hogy a felszínre lejutó űrszondák felderítették a valós légköri és hőmérsékleti viszonyokat a bolygón.

Hozzászólás

hozzászólás