Život v oblacích. Mohou mimozemské organismy obývat atmosféry plynných planet a hvězd?

- Vesmír autor: Jan Toman

Mimozemský život si obvykle představujeme na povrchu, případně mělce pod povrchem, cizích planet. Autoři sci-fi a badatelé v oboru astrobiologie si však už dávno uvědomili, že pevný povrch nemusí být pro živé organismy žádnou hranicí.

Tak nějak by mohl vypadat hnědý trpaslík

Tak nějak by mohl vypadat hnědý trpaslík,zdroj: NASA

Za jedny z nejslibnějších míst pro hledání života jsou dnes například považovány globální oceány měsíců Jupiteru, Saturnu a dalších vnějších planet skryté pod ledovou krustou. Přinejmenším od sedmdesátých let dvacátého století také v komunitě astrobiologů rezonuje myšlenka Carla Sagana – astronoma, ale třeba také autora románu Kontakt – že by život mohl vzkvétat v atmosférách velkých plynových planet typu Jupitera.

Nyní ale skupina britských vědců přišla s nápadem, že by mimozemské organismy mohly docela dobře prosperovat i v atmosféře drobných hvězd – hnědých trpaslíků. Může na této hypotéze něco být, nebo jde o úplnou šílenost?

Pro začátek je vhodné dodat, že britští badatelé spolu s Carlem Saganem rozhodně nejsou jediní, kdo se podobnými myšlenkami zabýval. Celá řada výzkumníků například rozvinula myšlenku, že by mikrobi mohli přežít v určitých vrstvách atmosféry Venuše. Povrch druhé planety sluneční soustavy s teplotami okolo 500 stupňů Celsia, navíc zkrápěný "deštěm" kyseliny sírové, připomíná peklo. O nic přívětivější není ani mrazivé vakuum volného vesmíru. V určitých vrstvách Venušiny atmosféry ovšem panuje vhodná teplota a nachází se zde voda a uhlíkaté organické látky.

Právě takovéto oázy by mohly hostit případné organismy. Těm by v atmosféře teoreticky nemuselo nic chybět. I pozemští mikrobi vydrží v kapkách atmosférické vody po mnoho týdnů a bylo dokázáno, že jsou zde dokonce aktivní a množí se.

V metru krychlovém vzduchu jich nalezneme tisíce až miliony. Určitou překážku by mohl představovat nedostatek živin. Ty by muselo dodávat proudění z hlubších vrstev atmosféry, nebo by musely na planetu dopadat ve formě kosmického prachu z kosmu. Ani u Venuše či Jupiteru, ani u hnědých trpaslíků, ale není podobný přísun živin vyloučený.

S trochou zjednodušení můžeme hnědého trpaslíka označit za nepovedenou hvězdu. Jedná se totiž o objekty na pomezí největších planet a nejmenších hvězd, jejichž hmotnost nestačila k tomu, aby plně zažehla termojadernou fúzi "pohánějící" standardní hvězdy.

Jistá třída podobných procesů v nich sice probíhá a hnědí trpaslíci si tak udržují vysokou teplotu, spíše ale jen dlouhé miliardy let pomalu "doutnají". Jsou to velmi dlouhověké a stabilní objekty, což by evoluci života mohlo napomáhat. Určité vrstvy jejich atmosféry, vysoko nad hustým a žhavým jádrem, by z hlediska teplot mohly vyhovovat dokonce i organismům pozemského typu.

Výzkumníci si jako vzorový objekt vybrali hnědého trpaslíka se jménem W 0855-0714. Tento objekt o velikosti Jupitera a s asi šestinásobnou hmotností by podle výpočtů mohl v atmosféře udržet tekutou vodu. Vrchní vrstvy jeho atmosféry jsou navíc nasycené prachem zahrnujícím uhlíkaté molekuly včetně možných stavebních prvků života. Živé organismy by zde teoreticky mohly vzniknout a přežít. K jakým formám by ale vedla jejich evoluce?

Ať se nám to líbí, nebo ne, atmosférické velryby, medúzy a létavce musíme zatím ponechat v říši fantazie. Relativně nejpravděpodobnější je vznik drobných lehkých mikrobiálních organismů, které by v příslušných vrstvách atmosféry udržel i poměrně slabý vítr. Výzkumníci proto vytvořili počítačový model simulující evoluci drobných dutých organismů připomínajících pozemská pylová zrna.

Svému prostředí se mohly přizpůsobovat například změnami celkové velikosti či tloušťky nebo hustoty své tělní stěny. Ideální vzhled organismů vědci pro různé vlastnosti atmosféry také vypočítali a následně srovnali s výsledky simulace.

Za všech nastavení modelu organismy vytvořily životaschopnou populaci a více méně rovnoměrně osídlily celou příhodnou vrstvu atmosféry. Pokud je atmosférické proudění silné, tak udrží na dané úrovni i relativně velké organismy. Některé z nich by mohly dosahovat až tisíciny milimetru a být tak zhruba o řád větší než většina pozemských bakterií.

V případě slabého nebo žádného atmosférického proudění by naopak místní organismy musely být velmi malé. V extrémním případě by nesměly překročit velikost pozemských virů a musely by tak být zhruba stokrát menší než nejmenší bakterie. Takové organismy by na Zemi nebyly životaschopné. Na druhou stranu, kdo ví, jaké formy by mohly vzniknout jinde ve vesmíru.

Model také nepočítal s možnými evolučními novinkami, jako jsou například výrůstky z povrchu či naplnění tělní dutiny lehčím plynem. Podobné strategie přitom využívají například mořské mikroorganismy docela běžně. Atmosférické mikroorganismy by také mohly přisedat na zrnka prachu, nebo se podle podmínek spojovat a rozpojovat se svými příbuznými. V atmosféře by tedy za příhodných podmínek s největší pravděpodobností přežít mohly.

Takzvaná obyvatelná zóna značí v různých soustavách vzdálenost, ve které kamenné planety udrží na svém povrchu tekutou vodu. Nejen hnědí trpaslíci ale ukazují, že místa vhodná k životu mohou vznikat i jinde.

Hnědí trpaslíci jsou kvůli malému množství vyzařovaného záření jen obtížně pozorovatelní dalekohledy. Z jejich známého zastoupení je ovšem možné dopočítat, že by v naší Galaxii mohli být zastoupení až několika miliardami těles. V nejbližší budoucnosti tedy budeme schopní pozorovat hned několik desítek těchto objektů – a zkoumat možné známky života v jejich oblacích.

Zdroj: Yates JS, Palmer PI, Biller B & Cockell CS (2016): Atmospheric Habitable Zones in Y Dwarf Atmospheres. arXiv preprint arXiv:1611.09074.

Tagy: biologie dobývání vesmíru astrobiologie

Zdroje: Vlastní