Visai Žemės gyvybei būtinas vanduo; manoma, kad jis būtinas ir kitur kosmose, jei tik gyvybė remiasi tokiomis pačiomis biocheminėmis reakcijomis, kaip mūsiškė. Kad planetos paviršiuje galėtų egzistuoti skystas vanduo, reikalingos gana specifinės sąlygos: tinkamas atstumas nuo žvaigždės ir pakankamas atmosferos slėgis. Toli gražu ne kiekviena planeta šias sąlygas patenkina: daugybė jų yra per arti arba per toli nuo žvaigždės, tad jų paviršiai arba per karšti, arba per šalti. Bet žvaigždė – ne vienintelis šilumos šaltinis planetoje.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Net ir storų ledynų padengtą planetą gali šildyti energija, atsirandanti skylant branduolyje nusėdusiems radioaktyviems elementams. Naujame tyrime nagrinėjama, ar tokios šilumos gali pakakti, kad į Žemę panašiose užšalusiose planetose susidarytų gyvybei tinkamos skysto vandens kupinos terpės.
Tyrėjai pasitelkė skaitmeninį modelį, kuriuo galima sekti vandens savybes labai skirtingomis sąlygomis, įvertinant vandens stingimą ir ledo tirpimą bei skirtingų ledo atmainų formavimąsi priklausomai nuo slėgio ir temperatūros. Jie išnagrinėjo, kokia ledo struktūra susidaro įvairiose žinomose į Žemę panašiose egzoplanetose.
Daugelio jų iš žvaigždės gaunama šiluma nepakankama išlaikyti skystam vandeniui paviršiuje, taigi jas greičiausiai dengia stori ledynai. Bet jie yra netgi naudingi, mat suteikia gerą šiluminę izoliaciją, kuri leidžia gelmėse egzistuoti skystam vandeniui. Panašiai kaip Jupiterio ir Saturno palydovuose, taip ir šiose planetose po ledo sluoksnių plyti vandenynai. Tik šildomi jie vien gelmių šiluma, be potvyninių jėgų, kurias Europa gauna iš Jupiterio, o Enceladas – iš Saturno.
Įdomu, kad vandenynui išlaikyti pakanka labai nedidelės gelmių šilumos, vos 10 milivatų vienam kvadratiniam metrui. Maždaug tiek šilumos išskiria Mėnulio gelmės; Žemės gelmės mūsų paviršių šildo penkis kartus stipriau. Daugelis radioaktyvių elementų, kuriančių gelmių šilumą, yra labai ilgaamžiai, todėl šilumos šaltinis gali išlikti miljardus metų, nors po truputį ir silpsta.
Tad giliai po egzo-žemes dengiančiais ledynais gali būti terpė, tinkama žemiškai gyvybei. Be to, ledynas ją apsaugo ir nuo žalingos spinduliuotės, net jei planeta neturi atmosferos ar magnetinio lauko. Aišku, tokią gyvybę, jei ji ten egzistuoja, aptikti iš toli praktiškai neįmanoma, nes visi jos veiklos produktai lieka po ledu.
Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature Communications“.
