Czy na danej planecie może powstać życie? - nowy sposób obliczania szans

Wszyscy jesteśmy świadomi korzyści jakie przyniesie szerokie zastosowanie komputerów kwantowych w obliczeniach. Okazuje się, że problem narzucony przez dyskretne wyniki obliczeń, dotyczy nie tylko technologii komputerowych, ale również teoretycznych naukowych analiz, które swój początek biorą na papierze. Zapoznajcie się z nowym sposobem określania prawdopodobieństwa zaistnienia życia na planetach.

Pomysł wart jest wspomnienia też z tego powodu, że pokazuje dobitnie iż życie jest efektem splotu wielu okoliczności, a nie tylko spełnienia warunków zamieszkiwalności (ang. habitability). A także z powodu, iż dokładnie 20 lat temu, 6 października 1995 roku ogłoszono odkrycie pierwszej pozasłonecznej planety obiegającej normalną gwiazdę. Planety Wolszczana krążą wokół pulsara.

Nowy parametr, który opracowali naukowcy z Virtual Planetary Laboratory na uniwersytecie stanu Waszyngton, zakłada inną strategię oceny prawdopodobieństwa wystąpienia wody w stanie ciekłym na powierzchni planety niż dotychczasowa dozwolona strefa (habitable zone, HZ). Bierze po prostu pod uwagę znacznie większą liczbę czynników warunkujących wystąpienie ciekłej wody.

Parametr określony skrótem H na czele najpewniejszych kandydatek stawia świat Kepler-442b oraz jeszcze nie zweryfikowany przez obserwacje naziemne obiekt o kodzie KOI 3456.02. KOI to skrót od angielskiego Kepler Object of Interest.

Dla pierwszej z tych planet współczynnik, określający prawdopodobieństwo, wynosi 0,955, a dla drugiej 0,836. Nawet w tym drugim przypadku jest to więcej niż w przypadku Ziemi, która wedle nowej klasyfikacji otrzymuje wynik równy 0,829. Warto wspomnieć, że dla Marsa, ten sam współczynnik również został wyliczony i wynosi 0,422.

Dotychczas ocena prawdopodobieństwa wystąpienia wody w stanie ciekłym na powierzchni danej planety byłą wartością dyskretną i przyjmowała dwie wartości - 0 i 1. Czyli mamy wodę lub jej nie mamy. Przejście do wykorzystania współczynnika H zamiast HZ przypomina przejście z obliczeń za pomocą tradycyjnych komputerów na obliczenia kwantowe. Współczynnik H jest bowiem wartością ciągłą i może przyjąć dowolną wartość z przedziału od 0 do 1.

Pomysłodawcy współczynnika H podkreślają, że wynik 0,829 dla Ziemi nie oznacza, że na planecie Kepler-442b na pewno powstało życie, albo panują tam znacznie lepsze warunki niż na Ziemi. Mówi nam, że jeśli chcielibyśmy podjąć jakiekolwiek próby obserwacji kandydatek na drugą Ziemię, to mając do dyspozycji planetę w identycznym układzie jak Układ Słoneczny w tej samej odległości od macierzystej gwiazdy co Ziemia lub planetę Kepler-442b, należy zainteresować się raczej tą drugą.

Dlaczego? Nie tylko ze względu na rachunek prawdopodobieństwa, ale również na wciąż ograniczone możliwości technologiczne dzisiejszej astrofizyki obserwacyjnej. Ostatnie dekady pokazały, że nasz stan wiedzy jest mocno uwarunkowany możliwościami obserwacyjnymi. Dziś potrafimy dostrzec dużo więcej niż na początku lat 90. XX wieku, gdy nastąpiła rewolucja w astrofizyce układów planetarnych. Mimo to nadal zbyt mało by mieć bezwzględną pewność, że nie wykrycie występowania wody na ewentualnej bliźniaczce Ziemi, oznacza że jej tam nie ma.

Dlatego dla nowych teleskopów, w tym James Webb Space Telescope, który wspomoże niedługo na orbicie teleskop Hubble i inne instrumenty obserwacyjne, należy wybierać, jako potencjalne obiekty do obserwacji, jak najpewniejsze kandydatki.

Źródło: Kepler, inf. własna