Dokąd powędruje ludzkość, kiedy zgaśnie Słońce

Według naukowców nasze źródło światła ma przed sobą około pięciu miliardów lat życia. Ale przed śmiercią Słońce zamieni się w czerwonego giganta i spali najbliższe planety. Naukowcy proponują już teraz poszukiwanie odpowiedniego miejsca dla ludzkości poza Układem Słonecznym.

Inne światy

Pod koniec sierpnia astronomowie poinformowali o nowej egzoplanecie. Jest trzy razy cięższa od Jowisza i nie jest podobna do żadnej wcześniej odkrytej. Orbita jest bardzo eliptyczna, a apocentrum (punkt najbardziej oddalony od gwiazdy „macierzystej”) znajduje się w bardzo dużej odległości. Gdyby ta egzoplaneta należała do Układu Słonecznego, to najpierw zbliżyłaby się do pasa asteroid, a następnie przekroczyła orbitę Neptuna.

Trzy miesiące wcześniej naukowcy odkryli egzoplanetę, która według obliczeń po prostu nie może istnieć. Jeszcze wcześniej zauważyli układ trzech małych egzoplanet i jasnoczerwonego karła w odległości 73 lat świetlnych od nas.

Jak powiedział Władimir Kuzniecow, dyrektor Instytutu Magnetyzmu Ziemskiego, Jonosfery i Emisji Fal Radiowych im. Puszkowa, obecnie znamy ponad cztery tysiące egzoplanet. Sądząc po składzie atmosfery, podobnych do Ziemi jest zaledwie kilkadziesiąt.

Sobowtóry Ziemi

Planety poza Układem Słonecznym zwykle znajduje się za pomocą znaków pośrednich. Najczęściej przy użyciu metody prędkości radialnej i sposobów tranzytowych. W pierwszym przypadku naukowcy analizują fluktuacje projekcji prędkości gwiazdy na linię wzroku generowaną przez ruch wokół środka masy wspólnego z planetą. W drugim, nacisk kładzie się na niewielkie zmiany jasności, które występują, gdy planeta przechodzi przez dysk gwiazdy „macierzystej”.

Przydatność planety do życia jest szacowana z reguły na podstawie jej podobieństwa do Ziemi (wskaźnik podobieństwa do Ziemi, ESI) i prawdopodobieństwa istnienia życia (wskaźnik zamieszkania, PHI). Głównymi kryteriami są rozmiar, masa, gęstość, odległość do gwiazdy, temperatura powierzchni, zdolność do utrzymywania atmosfery, obecność wody. Według naukowców z Uniwersytetu Portoryko w Arecibo 41 egzoplanet jest potencjalnie nadających się do życia. To prawda, że nie można jeszcze tego zweryfikować.

„Należy zrozumieć, że najbliższe egzoplanety i gwiazdy, wokół których się znajdują, są bardzo daleko – dziesiątki i setki lat świetlnych od nas. Rok świetlny to odległość, którą światło przemierza w ciągu 365 dni. Podróż ze Słońca na Ziemię zajmuje siedem minut. A tutaj mówimy o latach.

Możliwe, że po czterech i pół miliarda lat, kiedy Słońce zacznie się bardzo szybko rozszerzać i spali wszystkie planety w swoim układzie, ludzie wymyślą jakieś statki kosmiczne poruszające się z prędkością zbliżoną do prędkości światła.

Tylko w ten sposób można będzie dotrzeć do innych gwiazd i planet krążących wokół nich” – wyjaśnia Władimir Kuzniecow.

Gwiazdozbiór Wieloryba

Jedną z najbliższych egzoplanet Ziemi jest Tau Cet e, której gwiazda „macierzysta” znajduje się w gwiazdozbiorze Wieloryba. Lecieć tam trzeba byłoby 12 lat świetlnych, co przy obecnym rozwoju technologii zajęłoby tysiąclecia.

Tau Cet e jest uważana za potencjalnie nadające się do zamieszkania miejsce. Jej masa jest około cztery razy większa niż masa Ziemi. Planeta otrzymuje prawie 60 procent więcej światła od swojej gwiazdy niż Ziemia od Słońca. Jeśli Tau Ceti e ma atmosferę podobną do ziemskiej, średnia temperatura powierzchni wynosi około 70 stopni Celsjusza.

Są to odpowiednie warunki do pojawienia się prostych organizmów ciepłolubnych – ekstremofilów zdolnych do życia w temperaturach od 45 do 122 stopni. Jednak dla ludzi jest to wciąż za dużo. Średnia temperatura powierzchni Ziemi wynosi około 15 stopni Celsjusza. Niemniej jednak wskaźnik podobieństwa do Ziemi w Tau Ceti e jest dość duży – 0,77.

W cieniu czerwonego karła

W odległości 22 lat świetlnych od nas jest egzoplaneta Gliese 667C e z układu gwiazd Gliese 667C w gwiazdozbiorze Skorpiona.

Niemieccy i brytyjscy naukowcy sugerują, że mogą na niej istnieć warunki odpowiednie do życia. Masa planety wynosi 2,7 masy Ziemi. Rok trwa 62 dni ziemskie, promień stanowi 1,8 promienia Ziemi. Gliese 667C e znajduje się w strefie nadającej się do zamieszkania, co oznacza, że na jej powierzchni może znajdować się woda w stanie ciekłym. Ponadto gwiazda „macierzysta” jest uważana za czerwonego karła i emituje dużo energii w podczerwieni (termicznej) części widma, dzięki czemu na planecie panują temperatury niemal ziemskie.

Jednak ze względu na naturę orbity jedna strona Gliese 667C e jest najprawdopodobniej bardzo gorąca, ponieważ jest stale zwrócona w stronę gwiazdy. A druga, wręcz przeciwnie, jest za zimna. Nie przeszkadza nam to jednak uznać planety za potencjalnie odpowiednią do życia.

Siedem możliwych kolonii

W odległości 39 lat świetlnych od Układu Słonecznego znajduje się gwiazda TRAPPIST-1, wokół której astronomowie policzyli aż siedem planet podobnych do Ziemi z możliwymi zapasami ciekłej wody. Wszystkie są wielkości Ziemi i znajdują się dość blisko siebie – średnica układu planetarnego jest nie większa niż 0,06 odległości od Ziemi do Słońca.

Uważa się, że planety te powinny mieć dość gęstą atmosferę z warstwą ozonową, która chroni powierzchnię przed silnym promieniowaniem ultrafioletowym. Dwie planety najbliżej gwiazdy i ta najbardziej oddalona nie nadają się do życia ze względu na warunki temperaturowe. Spośród czterech pozostałych najbardziej prawdopodobnym kandydatem do nowego domu ludzkości jest TRAPPIST-1 d, którego wskaźnik podobieństwa do Ziemi wynosi prawie 0,9.

Projekt Ciołkowskiego

W 2015 roku korzystając z danych teleskopu orbitalnego Kepler, naukowcy odkryli bardzo obiecującą egzoplanetę w gwiazdozbiorze Liry – w odległości 473 lat świetlnych od nas.

Kepler-438 b jest o 12 procent większy niż Ziemia i około czterokrotnie cięższy. Zakłada się, że powierzchnia planety jest skalista i znajduje się ani zbyt blisko, ani zbyt daleko od gwiazdy macierzystej, to znaczy w strefie potencjalnie zamieszkiwalnej. W konsekwencji Kepler-438 b może również mieć ciekłą wodę.

To prawda, że średnia temperatura powierzchni wynosi tylko trzy stopnie Celsjusza. Jest to odpowiednie dla zarodzenia się i rozwoju wczesnych form życia, ale ludziom w takim klimacie byłoby niekomfortowo. Jednak zanim pojawi się potrzeba opuszczenia Ziemi, technologia z pewnością pozwoli ludzkości dostosować się do tak trudnych warunków.

Słońce będzie żyło jeszcze pięć miliardów lat. To długi czas i nie można sobie wyobrazić, jaka będzie ludzka cywilizacja w tym czasie. Myślę jednak, że szanse na kolonizację innych planet są duże. Ciołkowski nie miał wątpliwości, że ludzkość wystartuje w kosmos i zacznie osiedlać się w Układzie Słonecznym, a potem dalej. Nazywa się to projektem Ciołkowskiego. Najważniejsze jest to, że ludzkość spróbuje się ocalić, kiedy nie będzie już możliwe życie na Ziemi – podsumowuje Władimir Kuzniecow.