Kakav uticaj ima ozon na egzoplanetu?

Kakav uticaj ima ozon na egzoplanetu?

Kako otkrivamo sve više i više egzoplaneta – a trenutno ih ima više od 5.200 – nastavljamo da pokušavamo da saznamo više o njima. Astrobiolozi se bave analizom svoje atmosfere tražeći bilo šta što daje znak života.

Sasvim je zamislivo, naravno, da univerzum vrvi od života zasnovanog na veoma različitoj hemiji od naše, ali mi često gledamo na život na Zemlji da bismo znali šta da tražimo. Na Zemlji, na primer, ozon se formira fotolizom molekularnog kiseonika i pokazatelj je života.

Koristeći svemirski teleskop Džejms Veb, astronomi traže planete u naseljivoj zoni svoje zvezde zbog prisustva ozona i kako on utiče na njihovu klimu.

Zanimljivo je da 425 do sada otkrivenih egzoplaneta postoji u nastanjivoj zoni njihove zvezde. Upravo u ovom regionu klima na planeti može biti pogodna za održavanje života. Značajna podskupina tih planeta je po prirodi slična Zemlji i stoga će imati prilično umerenu klimu.

Pored toga, čini se da svi kruže oko zvezda tipa M-patuljaka, što znači da će verovatno biti pod uticajem plime i oseke (zbog efekata plime i oseke, jedno lice planete može biti okrenuto prema zvezdi). Jedan od uticaja ovoga je potencijal za veliki kontrast u dnevnom i noćnom zračenju, što može dovesti do jake konvekcije na dnevnoj strani planete.

Jaka konvekcija može pokretati vetrove oko ekvatorijalnog regiona koji su stalno brži od rotacije planete. Takođe može da stvori Rosbijeve talase, koji se prirodno javljaju u Zemljinom okeanu i atmosferi – u bilo kojoj rotirajućoj tečnosti ili gasu. Zajedno, oni mogu kontrolisati distribuciju hemikalija u atmosferi; posebno ozon.

U Zemljinoj atmosferi, prisustvo molekularnog kiseonika je pokazatelj života jer se uglavnom proizvodi fotosintezom u biljkama. Molekularni kiseonik se sudara sa azotom u atmosferi da bi proizveo ozon, pa je prisustvo potonjeg pokazatelj bioloških procesa. Međutim, postoji šansa da je molekularni kiseonik u atmosferama egzoplaneta rezultat različitih odnosa bliskog i udaljenog UV zračenja koji može dovesti do nebiološkog nagomilavanja.

U novom delu istraživanja objavljenom u radu glavnog autora Paola De Luke i tima koji je sada postavljen na arXiv preprint server, istraživači izveštavaju o svojim nalazima simulacija klimatskog modela na Prokima Centauri b. Egzoplaneta veličine Zemlje kruži oko zvezde crvenog patuljaka Proksime Kentauri, najbliže zvezde našoj na udaljenosti od 4,2 svetlosne godine.

Oni navode da je analiza atmosfere zatvorenih egzoplaneta nalik Zemlji dobila ogroman podsticaj kao rezultat razvoja teleskopa Džejms Veb. Tim otkriva da njihovo klimatsko modeliranje (uključujući upotrebu interaktivnog ozona) globalno povećava temperaturu u stratosferi. Ovo zauzvrat izaziva regionalne varijacije površinske temperature i takođe smanjuje temperaturni kontrast između dnevne i noćne strane.

Iako tim nije uspeo da identifikuje život na egzoplanetama, to im nije bila namera. Ono što su postigli je sposobnost da razumeju atmosferu egzoplaneta pomoću svemirskog teleskopa Džejms Veb, neke od procesa koji dovode do atmosferskog ozona i uticaja na temperature.