Suntem singuri în Univers? Încă din zorii civilizaţiei a răsărit ideea altor planete populate. Astăzi căutăm în continuare viaţa extraterestră, mai ales cea inteligentă. De ce? Pe de o parte pentru că descoperirea altor forme de viaţă în afara celor terestre ne-ar răspunde la multe întrebări legate de originea acesteia şi de modul în care evoluează, iar pe de altă parte am putea descoperi un nou cămin pentru noi, necesar în cazul în care viaţa pe Pământ nu va mai fi posibilă, ceea ce mai devreme sau mai târziu se va întâmpla. Şi nu în ultimul rând, poate vom realiza un contact cu o altă civilizaţie.



Şi cum corpurile cereşti sunt în număr covârşitor de mare, trebuie să ne îndreptăm privirile spre locurile cu un potenţial mare de a susţine viaţa. Acestea sunt planetele locuibile. Dar ce condiţii sunt necesare a fi îndeplinite ca o planetă să fie locuibilă? Vom vedea în cele ce urmează.

În primul rand e nevoie de o precizare. O planetă locuibilă este o planetă considerată a avea potenţial pentru apariţia şi dezvoltarea vieţii, nu neapărat pentru a fi locuită de oameni. Pământul însuşi ni s-ar părea inospitalier, ba chiar otrăvitor, dacă ne-am putea întoarce în timp suficient de mult, pe vremea când singurele vieţuitoare erau cele unicelulare. Viaţa în sine a avut rolul său în transformarea Terrei în ceea ce este în prezent.

 

 

 

Sistemul stelar

Pentru ca o planetă să fie propice vieţii este necesar în primul rând să facă parte dintr-un sistem stelar care să prezinte anumite caracteristici favorabile. Steaua centrală trebuie să aibă o durată de viaţă îndeajuns de mare, de minim câteva miliarde de ani, pentru a permite organismelor să evolueze. Stelele masive au o durată de viaţă scurtă, de obicei terminată printr-o explozie violentă, ce ar steriliza orice planetă pe care abia ar apărea organisme unicelulare, după care ar lăsa-o în întuneric.

Stelele medii de clasă F şi G (Soarele face parte din categoria G2) par a fi alegerea perfectă. Nu sunt excluse nici piticele roşii de clasă K şi M, mult mai numeroase, cu durată de viaţă foarte mare (de 1.000 de ori mai lungă decât a Soarelui), însă cu zone locuibile restrânse.

Steaua centrală trebuie de asemenea să fie stabilă. O stea vizibil variabilă va determina diferenţe prea mari de temperatură pe planetele ce le găzduieşte. Soarele este el însuşi o stea variabilă, dar schimbările produse sunt prea slabe pentru a modifica clima terestră, diferenţa fiind mai mică de 0,1% pe parcursul ciclului solar. Însă piticele roşii sunt stele mult mai variabile şi cu manifestări mai violente decât stelele medii – iar cum planetele locuibile este necesar să se afle mai aproape de acestea, ar fi cu atât mai expuse acestor explozii de radiaţii.

Metalicitatea stelei este alt criteriu de luat în seamă. În astronomie orice element mai greu decât hidrogenul şi heliul este numit generic “metal”. Astfel, metalicitatea reprezinta proporţia de elemente mai grele decât heliul, proporţie ce arată cât de probabilă este formarea planetelor într-un sistem stelar – cu cât există mai multe elemente grele, cu atât mai mare este probabilitatea apariţiei planetelor, mai ales a planetelor telurice.

De luat în seamă este şi poziţia stelei în galaxia din care face parte. Dacă aceasta face parte dintr-un roi stelar aglomerat, sau se află într-o zonă galactică centrală, este puţin probabil să aibă un sistem stabil datorită numeroaselor influenţe gravitaţionale din jur.

Zona locuibilă

Zona locuibilă este regiunea unde o planetă poate susţine apă lichidă la suprafaţă. Prea aproape de steaua-mamă apa lichidă se va evapora, iar prea departe planeta ar fi complet îngheţată. Viaţa aşa cum o cunoaştem nu poate exista în absenţa apei.

Pentru ca viaţa să aibă timp să evolueze, zona locuibilă trebuie să fie stabilă. Căldura degajată de stea creşte în timp, împingând către exterior această regiune. Iar pentru ca planete telurice să se poată forma aici, ea trebuie să fie lipsită de planete gigante, deoarece gravitaţia acestora ar putea împiedica acreţia materiei. Este probabil şi cazul centurii de asteroizi din Sistemul Solar, aflată sub influenţa gravitaţională a lui Jupiter. 

Cu cât o stea este mai luminoasă, cu atât zona locuibilă se va afla mai departe de aceasta şi va fi mai întinsă. Astfel, piticele roşii au o regiune propice aflată în vecinătatea lor, restrânsă ca volum, deci mai expusă la vântul stelar şi radiaţii. În plus, aceste tipuri de stele emit mai multă lumină în infraroşu, absorbită cu succes de gazele de seră, ceea ce ar putea face ca planetele lor locuibile să fie mai calde decât cele ale stelelor medii.

Caracteristicile planetare


În primul rând sunt luate în seamă planetele telurice, ce au o suprafaţă determinată. Planetele gazoase nu au sol, există o trecere de la gaz la lichid dar deja la acest nivel presiunea este enormă, iar gravitaţia este şi ea prea mare.

O masă planetară prea mică va duce la pierderea parţială sau totală a atmosferei. Lipsa atmosferei duce la pierderea substanţelor organice necesare apariţiei vieţii, iar apa nu se va găsi în stare lichidă. Variaţiile de temperatură ar fi mari de la zi la noapte, căldura neputând fi distribuită. Protecţia împotriva radiaţiilor ar fi practic nulă. Solul ar fi lovit frecvent de meteoriţi de dimensiuni mici. Energia înmagazinată de planetă la formarea sa va fi pierdută în ritm accelerat, iar în scurt timp activitatea geologică va înceta – iar această activitate este necesară pentru circuitul anumitor elemente în natură, elemente fără de care viaţa nu ar putea rezista. Nucleul unei planete prea mici se va solidifica rapid, câmpul magnetic ar dispărea, la fel şi protecţia împotriva vântului stelar. De altfel, ultimele studii arată că Pământul ar fi la limita de jos în privinţa masei; Venus, puţin mai “uşoară”, nu dă semne de activitate geologică.

Concluzionând, este probabil ca o planetă cu o masă mai mare decât Terra să fie cu atât mai locuibilă, iar condiţiile cu atât mai bune pentru dezvoltarea vieţii. O atmosferă mai bogată, reciclarea elementelor mai rapidă, protecţie mai bună împotriva radiaţiilor – pentru astfel de planete zona locuibilă ar putea fi lărgită.

Pentru producerea câmpului magnetic planetar este de luat în seamă şi rotaţia acesteia – este nevoie de o rotaţie îndeajuns de rapidă. De asemenea ziua şi noaptea nu trebuie sa dureze prea mult, pentru ca o emisferă să nu se încălzească/răcească excesiv.

Excentricitatea orbitei determină şi ea potenţialul apariţiei şi dezvoltării vieţii. O orbită foarte excentrică va duce la variaţii foarte mari de temperatură de la un anotimp la altul, poate chiar trecerea limitei de evaporare sau îngheţare a apei solide de la suprafaţă. În cazul piticelor roşii, unde o planetă are nevoie să se afle mai aproape de stea pentru a fi primitoare, este probabil să ajungă să arate mereu aceeaşi faţă spre steaua centrală, la fel cum Luna ne arată nouă aceeaşi emisferă. În acest caz vom avea ori temperaturi foarte mari, ori o noapte eternă îngheţată, viaţa fiind eventual posibilă doar pe o fâşie scurtă dintre aceste două zone extreme.

Axa de rotaţie a planetei trebuie să permită anotimpuri moderate. Dacă înclinaţia axei este prea mică anotimpurile nu vor exista iar circulaţia gazelor atmosferice va fi aproape zero, astfel că diferenţele de temperatură nu se vor putea atenua. Dacă, dimpotrivă, axa de rotaţie este foarte înclinată, anotimpurile vor fi extreme iar atmosfera foarte activă.

Pentru apariţia vieţii aşa cum o cunoaştem sunt, evident, necesare a fi prezente, în cantităţi suficient de mari, principalele elemente de bază: carbon, oxigen, hidrogen şi azot. Astfel de elemente sunt abundente în Univers, însă nu neapărat şi în compoziţia planetelor; la temperaturi mari sunt gazoase, astfel că o contribuţie mare la formarea crustei planetare o au elementele mai puţin volatile. Gazele însă pot fi prinse în interiorul crustei şi scoase ulterior la suprafaţă de vulcanism – iată de ce este atât de importantă activitatea geologică.


***

Articolul se referă la planetele locuibile din punct de vedere al vieţii aşa cum o cunoaştem noi. Este singurul tip de viaţă despre care deocamdată ştim sigur că există, deci punctul logic de plecare. Dacă vom avea şansa să descoperim alte moduri prin care viaţa se manifestă vor fi cu siguranţă revizuite şi teoriile asupra viului, şi modurile de căutare ale acestuia.

De asemenea, nu doar planetele pot găzdui viaţă, ci probabil şi corpuri mai mici, cum ar fi sateliţi, asteroizi şi comete sau planete ce nu au o stea care să le furnizeze căldură. Poate că vom avea cândva surpriza să găsim viaţă chiar în mediul interstelar sau pe corpuri ce la prima privire al părea complet inospitaliere, cum sunt planetele gigante gazoase.

Viaţa, dacă este atât de abundentă pe cât credem, o vom găsi probabil mai degrabă în forme primitive. Cu cât viaţa devine mai complexă, cu atât are nevoie de condiţii mai restrictive. Şi totuşi, undeva, măcar o civilizaţie se întreabă, asemenea nouă, dacă este singură în Univers. Iar răspunsul este nu. Altfel, nu-i aşa, chiar ar fi o mare risipă de spaţiu.