Život měl víc šancí u červené hvězdy. Proč tedy vznikl na Zemi, u žlutého Slunce?
6. 1. 2022 – 23:53 | Vesmír | Ladislav Loukota | Diskuze:
Většina hvězd vhodných pro život je červená. Naše nebe by tedy mělo být červené. Lidstvo ale žije u hvězdy žluté. Je to jeden z velkých paradoxů vesmíru.
Před čtyřmi stoletími, v roce 1621, sepsal Mikuláš Koperník finální knihu svých astronomických pozorování Epitome Astronomiae Copernicanae. Upozorňoval v ní, že Slunce není výjimečný objekt, ale že hvězdy na nočním nebi jsou dalšími verzemi Slunce, kolem nichž patrně obíhají další planety. Vesmír je příliš velký a plný jiných objektů na to, aby pozemšťané byli unikátní, psal Koperník.
Byl to kontrast k tehdy převládajícímu názoru, že Země je pupkem (pevným středem) všehomíra a že ji obíhá i samotné Slunce.
Po staletí se astronomie a věda řídila Koperníkovou myšlenkou, že lidé nejsou ve vesmíru unikátní. Čím víc toho však vědí o vesmíru, tím víc si vědci všímají podivné věci: I když známe miliardy galaxií, hvězd a také skoro čtyři tisíce exoplanet (planet obíhajících kolem jiné hvězdy než kolem Slunce), dosud se nepodařilo přesvědčivě prokázat existenci mimozemského života.
Rudé, ne žluté Slunce
Co hůř, zjistili jsme, že naše Slunce je v menšině. Nejenže většina hvězd se pohybuje v páru a tvoří dvojhvězdy, ale většina z nich je také červená.
Je snad žlutá hvězda výhodou? Co do životnosti není.
Zatímco Slunce ve své nynější fázi žlutého trpaslíka bude existovat zhruba 10 miliard let (jsme zhruba v polovině), menší červení trpaslíci se budou dožívat bilionů let. V naší galaxii je navíc těchto hvězd jasná převaha – červení trpaslíci tvoří až 75 procent všech hvězd Mléčné dráhy.
Žlutý trpaslík je označení pro hvězdy jejichž povrchová teplota dosahuje 5200 až 5900 stupňů Kelvina. V hvězdách tohoto typu jsou spalována jádra vodíku na helium. Červený trpaslík je malá a chladná hvězda, o průměru a hmotnosti do jedné třetiny Slunce. Jeho povrchová teplota není vyšší než 3 500 Kelvinů. Vyzařuje ve srovnání se žlutým trpaslíkem zlomek světla.
Pokud by tedy někde měl vzniknout život, je statisticky pravděpodobnější, že to bude u červeného trpaslíka. Nikoli žluté, ale červené by mělo být naše nebe.
Astronom David Kipping z newyorské Kolumbijské univerzity ve své studii publikované ve vědeckém časopisu PNAS popisuje čtyři vysvětlení paradoxu červeného nebe:
1. Země je výjimečná
Také ve vesmíru, kde by život existoval kolem červených trpaslíků, by mohl menšinově vzniknout jinde – tak, jako kolem žlutého trpaslíka jménem Slunce. Země může být výjimečná tím, že náš kousek vesmíru je v menšině.
Takové vysvětlení je možné, ale není uspokojivé. Až do případného prozkoumání významné části vesmírných civilizací někdy v daleké budoucnosti, ho nelze potvrdit, či vyvrátit.
2. Životu u červených trpaslíků se nedaří
Ačkoliv červení trpaslíci jsou v převaze, mají také nevýhody pro život. Jsou menší, a tak jejich zóna života (oblast, ve které může na povrchu planety existovat tekutá voda) je mnohem blíž povrchu hvězdy. Pokud tedy na povrchu červeného trpaslíka nastane silná erupce, je mnohem vyšší šance, že časem zasáhne planetu vhodnou pro život a životní šance tam udusí.
Podmínky červených trpaslíků také nemusejí být dostatečně dlouho stabilní pro vznik komplexního života. Důvodů je pro to víc – červeným trpaslíkům schází plynní obři o velikosti Jupitera. A právě Jupiter ve sluneční soustavě chrání Zemi jako štít před dopadem planetek.
Kvůli větší blízkosti možné obyvatelné planety k červenému trpaslíkovi také hrozí jev vázané rotace. Vázanou rotaci má například Měsíc vůči Zemi. V případě, že je planeta červeným trpaslíkem stále opékána jen z jedné strany, výsledkem jsou nehostinné podmínky.
3. Život tam ještě neměl čas vzniknout
Zatímco na Zemi vznikl život nejspíše poměrně rychle po vzniku planety, zhruba před 3,5 miliardy let, je možné, že tohle tempo může být u červených trpaslíků pomalejší. Hlavní fáze červených trpaslíků, kdy začnou dodávat energii planetám, začíná až miliardu let po jejich vzniku.
Slunce dodává významnou energii pro rozvoj života prakticky od počátku. Zatímco na Zemi tak mohl život vznikat rychle, u červených trpaslíků ještě neměl čas se rozvinout.
4. U červených trpaslíků je málo kamenných planet
Červení trpaslíci neoplývají kamennými planetami. Ačkoliv známe červené trpaslíky s kamennými světy, je jich zoufale málo.
Kippingova studie naznačuje, že kamenných planet u červených trpaslíků by mohlo být až stokrát míň než u žlutých trpaslíků.
Kdy budeme znát vysvětlení paradoxu?
Na druhé a čtvrté vysvětlení paradoxu červeného nebe můžeme znát odpověď už za několik desítek let, po podrobnější analýze většího počtu exoplanet.
Na třetí vysvětlení si počkáme mnohem déle, mnoho století. Nejdřív musíme červené trpaslíky navštívit, abychom mohli poznat tamní evoluční tempo. Bude to však stále rychlejší, než najít odpověď na první vysvětlení paradoxu červeného nebe.
Vše nicméně ukazuje na to, že život u červených trpaslíků bude méně častý a že Koperníkův princip dostane zásadní ránu. Hvězdy jako Slunce se mohou ukázat pro existenci života vhodnější.
„V konečném důsledku,“ píše Kipping ve studii, „bude mít řešení paradoxu červené oblohy zásadní význam pro astrobiologii, ovlivní to, kterým hvězdám budeme věnovat naše zdroje.“