Undersøgelse viser, hvordan radioaktivt henfald kan understøtte udenjordisk liv

Radioaktivt henfald kunne give tilstrækkelig varme til at opretholde liv på fjerne verdener uden en nærliggende stjerne. På Jorden udviklede og udviklede livet sig omkring den radioaktive varme fra tunge grundstoffer i Jordens indre, dybt under dens overflade. Den energi, der frigives af det radioaktive henfald, er kendt for at producere varme, som understøtter de hydrotermiske økosystemer, der trives på havbunden. Muligheden for, at varme fra radioaktivt henfald kan understøtte udenjordisk liv uden for vores planet, er dog stadig uudforsket. Ved hjælp af højopløselige tredimensionelle computermodeller har forskere nu vurderet den potentielle beboelighed i verdener på størrelse med jord, der kun har det radioaktive henfald af tunge grundstoffer for at holde dem varme. Forskerne identificerede fire scenarier, der involverer forskellige sammensætninger, som understøtter flydende vand på overfladen af ​​disse radioaktive verdener. Deres resultater blev for nylig offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Nature Astronomy.

Radioaktivt henfald som en alternativ energikilde

Stjerner som vores sol er kraftfulde energikilder, der driver liv på Jorden. Mens de fleste udforskninger efter beboelige exoplaneter har fokuseret på planeter, der kredser om stjerner, der ligner vores egen, antyder universets vidde, at der kan være planeter placeret i miljøer uden stjerner. I sådanne scenarier er andre potentielle energikilder nødvendige for at opretholde flydende vand på deres overflader.

Radioaktive grundstoffer som uran, thorium og kalium producerer varme gennem radioaktivt henfald. På Jorden bidrager disse elementer væsentligt til den indre varme, der driver geotermisk aktivitet, såsom gejsere, varme kilder og hydrotermiske dybhavsåbninger. Forskerne bag denne undersøgelse undersøgte potentialet for radioaktivt henfald til at give tilstrækkelig varme til at understøtte flydende vand på planeter uden stjerner.

Computermodeller simulerer beboelige scenarier

For at undersøge denne mulighed brugte forskerholdet sofistikerede tredimensionelle computermodeller. De simulerede en række klippeplaneter med forskellige sammensætninger og indvendige strukturer. Hver planet blev antaget at kredse om en fjern stjerne, der ikke gav tilstrækkelig varme til at opretholde flydende vand alene.

Modellerne afslørede fire forskellige scenarier, hvor det radioaktive henfald af tunge grundstoffer var i stand til at holde planeternes overfladetemperaturer over frysepunktet og potentielt understøtte flydende vand. Disse scenarier bestod af:

1. Vandrige planeter :Klippeverdener med rigelige vandområder ville sandsynligvis have betydelige mængder af radioaktive grundstoffer opløst i deres oceaner. Radioaktiv opvarmning fra henfaldet af disse opløste grundstoffer ville bidrage til planetens samlede varme.

2. Jernrige planeter :Tilstedeværelsen af ​​jern i en planets kerne kan øge produktionen af ​​varme fra radioaktivt henfald. Jerns tilbøjelighed til at lede varme effektivt bidrager yderligere til spredningen af ​​varme over hele planeten.

3. Planeter med tynd skorpe :Planeter med mindre skorpe eller tyndere skorpe ville opleve reduceret isolering, hvilket tillader varmen fra radioaktivt henfald i deres indre lettere at nå overfladen.

4. Jordlignende planeter :Klippeverdener med sammensætninger og indre strukturer, der ligner Jorden, demonstrerede også evnen til at understøtte flydende vand gennem radioaktivt henfald.

Studiets hovedforfatter, professor Stephen Mojzsis fra University of Colorado Boulder, understregede vigtigheden af ​​at overveje alternative energikilder ud over stjerner for at opretholde liv. "Vores resultater tyder på, at beboelige miljøer kan opstå på steder, vi tidligere ikke troede var mulige," forklarede han. "Dette udvider rækken af ​​miljøer, hvor vi bør søge efter signaturer af liv hinsides Jorden."

Konsekvenser for Exoplanet-udforskning

Holdet konkluderede, at de scenarier, de identificerede, udvider mangfoldigheden af ​​beboelige miljøer, vi bør overveje, når vi udforsker efter beboelige exoplaneter. Efterhånden som exoplanetdetektionsteknikker hurtigt udvikler sig, og nye teleskoper kommer online, bliver opdagelsen af ​​jordlignende planeter eller måner med vand, jernrige kerner, tynde skorper eller gunstige sammensætninger mere gennemførlig. Opdagelsen af ​​sådanne verdener ville berettige nærmere undersøgelse for at søge efter tegn på liv, selvom de er placeret i fjerntliggende områder af rummet uden varmen fra en nærliggende stjerne.

Resultaterne af denne undersøgelse giver et nyt perspektiv på jagten på udenjordisk liv, og opmuntrer forskere til at overveje alternative energikilder og udvide deres søgeparametre, når de overvejer potentialet for liv uden for Jorden.