Obyvatelné zóny a termofilové

rubrika: Populárně naučný koutek


Asi před čtyřmi miliardami let byl stavba sluneční soustavy téměř dokončena. Venuše vznikla příliš blízko Slunci a intenzivní přísun sluneční energie odpařil všechny zásoby vody, pokud tam nějaká byla. Mars zase vznikl tak daleko, že na něm voda jednou provždy zamrzla. Jen jedna planeta, Země, se narodila ve správné vzdálenosti, kde voda zůstala kapalná, a její povrch se stal útočištěm života. Oblast kolem Slunce, ve které je možný život, se nazývá "obyvatelnou zónou".

Lucifer


thermophiles.jpgMalé, chladné a málo svítivé hvězdy mohou žít stovky až tisíce miliard let. To je dostatečná doba na to, aby se na planetách kolem nich vytvořila jedna nebo dvě formy života. Obyvatelné zóny jsou v tomto případě velmi blízko hostitelské hvězdy, což znamená, že slapové síly způsobí velmi brzy vázanou rotaci planety, při které je k hvězdě stále namířena stále stejná polokoule. Ohřev takové planety je extrémně nevyvážený: na přivrácené straně se veškerá voda vypaří, na odvrácené zamrzne. Jiným problémem je, že obyvatelné zóny jsou u dlouho žijících hvězd extrémně úzké; planeta na náhodné oběžné dráze by se ocitla ve správné vzdálenosti jen s velmi malou pravděpodobností. Velké, horké a velmi svítivé hvězdy mají široké obyvatelné zóny. Naneštěstí jsou takové hvězdy velmi vzácné a žijí jen několik milionů let, poté explodují jako supernovy. Slunce patří do kategorie, která s nachází mezi oběma extrémy v rozumné vzdálenosti.

Vraťme se však ještě k Marsu a Venuši. Známá Drakeova rovnice (která byla odvozena na hledání mimozemských civilizací) ve svém původním návrhu nezahrnovala Mars, který se nalézá až za obyvatelnou zónou Slunce. Přesto na jeho povrchu nalezneme bezpočet vyschlých říčních koryt, meandrů, delt a povodňových pánví, které jsou důkazem toho, že na Marsu tekoucí voda byla. Avšak (jak už bylo uvedeno) nevydržela dostatečně dlouhou dobu, aby se tam mohla vyvinout vyspělejší forma života, pokud se tam vůbec nějaká vyvinula. Spekulace o dávném životě na Marsu však stále ještě probíhají. Tuším že v roce 2009 se dokonce objevila zpráva jistých vědátorů, kteří čtvrt století zkoumali meteorit z Marsu. Pomocí moderních mikroskopů v něm prý nalezli stopy dávné činnosti bakterií, přičemž vyloučili možnost kontaminace tělesa po dopadu na Zemi.

Venuše se do obyvatelné zóny Slunce vejde jen tak tak. Vzhledem k velmi husté atmosféře má největší odrazivost ze všech planet sluneční soustavy. Není žádný rozumný důvod, proč by Venuše neměla být příjemným místem pro život, stalo se nicméně, že tato planeta trpí velmi silným skleníkovým jevem. Venušina atmosféra, složená převážně z oxidu uhelnatého, zachytí téměř vše z toho mála světla, které jí prochází. S povrchovou teplotou 750 K (480 °C) je Venuše nejteplejší planetou sluneční soustavy, přestože její oběžná dráha je téměř dvakrát širší než u Merkuru.

Rozšířený koncept obyvatelné zóny vyžaduje energetický zdroj libovolného původu, který je schopen udržet kapalnou vodu. Jupiterův ledový měsíc Europa je zahříván slapovými silami Jupiterova gravitačního pole. Současná pozorování i teoretické výpočty ukazují, že v hloubce jednoho kilometru pod ledovým příkrovem se nachází oceán kapalné vody nebo rozbředlého sněhu. Když uvážíme hojnost života v pozemských oceánech, je Europa nejnadějnějším kandidátem pro mimozemský život ve sluneční soustavě.

Jiným průlomem v pojetí obyvatelné zóny se stal objev extremofilů - životních forem, které nejenom že přežívají za extrémního chladu nebo horka, ale dokonce se jim v těchto podmínkách daří. K extremofilům patří termofily (někdy se používá tvar termofilové), mikroorganizmy milující teplo. Nalézáme je u středooceánských hřbetů, kde ze zemské kůry do chladné vody vyvěrá přehřátá pára s teplotou vysoko nad bodem varu. Tyto podmínky nejsou nepodobné páře v Papinově hrnci, kde je vysoký tlak udržován silnostěnnou nádobou s uzamykatelným víkem a voda je zahřátá nad normální bod varu, aniž by skutečně vřela.

Na chladném dně oceánu se neustále z vývěrů horkých podzemních vod srážejí rozpuštěné minerály a vytvářejí obří komíny s horkým nitrem a chladnějšími okraji, kde se stýkají s oceánskou vodou. V tomto teplotním gradientu žije bezpočet životních forem, které nikdy neviděly Slunce. Tyto zvláštní organizmy využívají geotermální energii, která je kombinací zbytkového tepla z období vzniku Země a tepla přicházejícího z nitra Země z radioaktivního rozpadu přirozených, ale nestabilních izotopů známých chemických prvků. Příkladem může být hliník s atomovým číslem 26, který má poločas rozpadu řádově miliony roků, nebo draslík 40 s poločasem rozpadu v miliardách let.

Na dně oceánu se nachází nejstabilnější ekosystém na Zemi. Co kdyby na povrch Země dopadla obrovská planetka a způsobila vyhynutí veškerého života na souších? Termofily (termofilové) na dně oceánu by bez problémů šťastně žily (žili) dál, dokonce by mohly (mohli) po každé takové katastrofě obnovit život na povrchu. A co kdyby bylo Slunce z nějakých důvodů vymrštěno ze středu sluneční soustavy a Země by se ocitla na volné dráze v mezihvězdném prostoru? Ani taková událost by zcela jistě nezaujala pozornost novinářů z řad termofilů. Za pět miliard roků se Slunce stane červeným obrem a zaplní vnitřní část sluneční soustavy, z vroucích oceánů zmizí voda a Země se odpaří. A to by pro termofily byla konečně zpráva hodná pozornosti.

Je tu ještě jedna závažná otázka: Nemohl by život prosperovat v nitrech toulajících se planet, které byly vypuzeny ze sluneční soustavy v období jejího vzniku? Tepelné rezervoáry uvnitř těchto těles mohou existovat miliardy let. A co bezpočet planet vyvržených při tvorbě jiných planetárních soustav? Mohl by se mezihvězdný prostor hemžit životem, který se zformoval a vyvinul v nitru planet-bezdomovců? Jak nadějná je tahle čarovná pohádka. Život nemusí být vůbec vzácný - může být tak častý, jako je výskyt planet samotných.

A tak termofilní bakterie šťastně žila a žila až na věky - tedy asi pět miliard let.

Zdroj: Neil Degrasse Tyson, Smrt v podání černé díry


komentářů: 3         



Komentáře (3)


Vložení nového příspěvku
Jméno
E-mail  (není povinné)
Název  (není povinné)
Příspěvek 
PlačícíÚžasnýKřičícíMrkajícíNerozhodnýS vyplazeným jazykemPřekvapenýUsmívající seMlčícíJe na prachySmějící seLíbajícíNevinnýZamračenýŠlápnul vedleRozpačitýOspalýAhojZamilovaný
Kontrolní kód_   

« strana 1 »

3 slapové síly
V (neregistrovaný) 11.05.2011, 08:02:54
Jestli vazana rotace zpusobi ty extremni rozdily zalezi dost na atmosfere, ktera muze fungovat jako temperovaci obalka planety. Ovsem planeta v tom pripade musi byt dostatecne hmotna, aby si udrzela atmosferu (ktera je na strane hvezdy pomerne silne zarivana a mohla by se rozpinanim plynu a vselijakych tech efektu hvezdneho zareni planete uniknout) v prve rade. Ja na tyhle odhady moc nedam. Kdyby totiz zamerili nasi slunecni soustavu nejaci ETs patrajici po zivote u jinych hvezd a zjistili, ze krome 'Zeme' jsou pobliz taky jeste dve dalsi planety - nase Venuse a Mars, tak by jasali jak objevili obyvatelne planety nejspise s vodou a tim vsim, ale my lide vime lepe.

2 Vypuzene planety
V (neregistrovaný) 11.05.2011, 07:50:23
To se me moc nezda. Byl by k tomu zapotrebi nejaky tulak planetarni velikosti zbloudivsi do slunecni soustavym ktery by nejakym gravitacnim zamichanim zpusobil unik nektere z tvoricich se, ci jiz utvorenych planet (nezda se me ze by byl nutny, nebo zadouci primo nejaka kolize). Normalne zadna planeta jen tak sama neuleti, ale nejsem na tohle zadny expert. Moc bych na tyhle osamele ex-planety neveril. A snad nic takoveho nebylo jeste objeveno, a nebylo by divu, jestli ne.

1 Krome vedcu
V (neregistrovaný) 10.05.2011, 04:07:07
a vedcu amateru verejnost nejake mikroby nejak moc zajimat nikdy nebudou. Neni prakticky ani na co se kouknout, aspon ne na neco co by laikovi pripadalo jako zivocich, ktereho by clovek mohl nejak nekam zaradit, aspon mezi hmyz, nebo tak neco.

Jeste horsi nestesti by bylo, kdyby byl ET zivot nalezen, ale pro laika by vypadal jako kazdy jiny a proto nezajimavy.

Co se Venuse a Marsu tyka, tak si myslim, ze jejich cas teprve prijde, nebo mozna uz prisel a zase odesel... mozna ze zaklad zivota vzniknul na Marsu, nebo Venusi a sem se dostal s meteority z techto planet. Anebo jednou za nejaky ten milion let bude Zeme neobyvatelna jako je ted Venuse a lidi budou zit na Venusi, nebo na Marsu.

Obyvatelna zona je sirsi, pokud by nejaka planeta byla i treba az nekde za Marsem, ale kdyby byla o dost vetsi nez Zeme, pak by mozna mohla mit aspon to vnitrni teplo z vychladajiciho jadra a to muze byt dost tepla na ty termofily. Nanestesti planety Jupiter a Saturn to prehnaly a moc toho na sebe nabalily... ale kdovi, treba se za x milionu let taky stanou obyvatelnymi, cas dela neuveritelne veci.

Potiz s vodni erozi na Marsu je ta, ze casove meritko tam platne je mimo lidske chapani. Treba nas asfalt je vcelku pevna hmota, ale kdyz budeme cekat dost dlouho, tisice a miliony let, tak je to vlastne kapalina, ktera muze 'teci' a vytvaret koryta. A to nezminuji vselijake pro nas zahadne chovani prachu a jinych skupenstvi, v pro nas naprosto cizim prostredi nizkych teplot a smesi chemikalii a kde cas prakticky nehraje roli, to se pak tezko odhaduje, jak co asi mohlo vzniknout.

Podle meho soudu nejhorsi je ten cas, to se vymyka lidskemu chapani.
Na takovem Marsu nebo Mesici by se clovek skoro ohlizel k obloze, aby na nej nespadnul nejaky ten asteroid, ale vsechny ty kratery tam uz davno byly, kdyz se na Zemi zacal nekde vyvijet homo sapiens. Mozna kdyby tenkrat nekdo zmapoval ty planety, tak ty mapy bysme mohli dneska krasne porad pouzivat, az sem tam na nejake ty vyjimky.

To ze je to se zivotem ve Slunecni soustave jak to je, tomu rikam velky pech. Proc treba na tom Marsu nejsou aspon nejaka zvirata, mohly tam byt, nebo na Venusi, i Venusane, ci Martane tam mohli byt, ale proste nejsou. Veci se zvrtly tak, ze jsme tu jen my, lidi. Ale mohlo to docela dobre byt jinak. A tomu rikam ten kosmicky pech, jaky nas lidstvo potkal.

«     1     »