Unikalne cechy Ziemi, w tym jej potencjał do życia, można powiązać z eksplozją pobliskiej supernowej, która zaszczepiła na niej istotne pierwiastki radioaktywne na wczesnym etapie formowania się naszego Układu Słonecznego. Odkrycie to sugeruje, że planety podobne do Ziemi mogą być znacznie bardziej rozpowszechnione w galaktyce, niż wcześniej sądzono.
Brakujący składnik: pierwiastki radioaktywne
Starożytne meteoryty pokazują, że wczesny Układ Słoneczny był bogaty w materiały radioaktywne wytwarzające ciepło, które odparowywały wodę ze skał kosmicznych i komet. Proces ten był niezbędny do ustalenia poziomu wody na Ziemi na poziomie odpowiednim do życia. Jednakże skąd wzięły się te pierwiastki, pozostało tajemnicą. Wiadomo, że supernowe wytwarzają takie materiały, ale symulacje eksplozji z bliskiej odległości nie mogły dokładnie odzwierciedlać proporcji występujących w próbkach meteorytów, co groziło całkowitym zniszczeniem rodzącego się Układu Słonecznego.
Proces dwuetapowy: liczy się odległość
Nowe badanie prowadzone przez Ryo Sawadę z Uniwersytetu Tokijskiego oferuje rozwiązanie: supernowa znajdująca się w odległości około 3 lat świetlnych mogła dostarczyć niezbędnych składników radioaktywnych bez katastrofalnych zniszczeń. Model ten działa dwuetapowo. Po pierwsze, fale uderzeniowe powstałe w wyniku eksplozji bezpośrednio dostarczają pierwiastki takie jak aluminium i mangan. Wysokoenergetyczne promienie kosmiczne z supernowej oddziałują następnie z materiałami tworzącego się dysku słonecznego, tworząc dodatkowe pierwiastki radioaktywne, takie jak beryl i wapń.
“Poprzednie modele skupiały się wyłącznie na wstrzykiwaniu materii. Zdałem sobie sprawę, że ignorowaliśmy cząstki o wysokiej energii”, mówi Sawada. „Młody Układ Słoneczny prawdopodobnie został objęty tą częściową kąpielą.”
Implikacje dla formowania się planet
Ten poprawiony scenariusz zwiększa prawdopodobieństwo powstania planet podobnych do Ziemi w całej galaktyce. Poprzednie modele przewidywały niezwykle bliską supernową, co można porównać do „wygranej na loterii”. Jednak na nieco większym dystansie proces ten staje się znacznie częstszy. Zespół szacuje, że 10–50% układów słonecznych takich jak Solar mogło zostać zasiane w ten sposób.
Przyszłe zadania
Jeśli hipoteza ta zostanie potwierdzona, może pomóc w przyszłych poszukiwaniach egzoplanet. Teleskopy takie jak należące do NASA Obserwatorium Habitable Worlds Observatory mogą skupiać się na układach w pobliżu pozostałości starożytnych supernowych, aby zidentyfikować te, w których najprawdopodobniej znajdują się światy podobne do Ziemi. Równowaga między niszczeniem a tworzeniem jest kluczowa, jak zauważa Cosimo Inserra z Uniwersytetu w Cardiff: „Potrzebujesz odpowiednich elementów i odpowiedniego dystansu”.
Odkrycie to nie tylko pogłębia naszą wiedzę na temat pochodzenia Ziemi, ale także sugeruje, że warunki do życia mogą występować we wszechświecie częściej, niż kiedykolwiek sądzono.
