TOI-561 b to planeta skalista z czasów, gdy nie powinno być planet skalistych

TOI-561 b, bo takie oznaczenie otrzymała nowo odkryta planeta, jest wyjątkowa pod jednym względem. Gwiazda macierzysta tej planety należy do tzw. gwiazd grubego dysku. Tutaj, krótkie wyjaśnienie.

Droga Mleczna jest galaktyką spiralną. W przekroju poprzecznym można wyodrębnić cienki dysk, w płaszczyźnie którego wokół supermasywnej czarnej dziury Sgr A* krążą młode gwiazdy, w tym także Słońce ze swoim układem planetarnym. Cały cienki dysk galaktyki zanurzony jest w grubym dysku, który tym samym rozciąga się wyżej nad cienki dysk. Jest to obszar, do którego z cienkiego dysku z czasem wyemigrowały już stare gwiazdy. Takie stare gwiazdy, dużo starsze od Słońca charakteryzują się nieco innym składem chemicznym.

W Wielkim Wybuchu powstał wodór, hel i lit. Pierwsze gwiazdy były gwiazdami niezawierającymi żadnych cięższych metali, bowiem ich po prostu nie było. Ciężkie pierwiastki dopiero musiały powstać we wnętrzach gwiazd. Z czasem, pod koniec życia gwiazd, gdy eksplodowały jako supernowe, roznosiły po swoim otoczeniu wytworzone w toku życia cięższe pierwiastki, niejako „zanieczyszczając” nimi gaz i pył, z którego powstawało kolejne pokolenie gwiazd. Zatem każde następne pokolenie miało coraz wyższą tzw. metaliczność (w astronomii metalem określa się zasadniczo wszystkie pierwiastki cięższe od wodoru i helu).

Stąd też młodsze gwiazdy tworzące cienki dysk galaktyki mają w sobie znacznie więcej metali od starszych gwiazd dysku grubego, co można ustalić w toku obserwacji spektroskopowych.

Gwiazda TOI-561 ma znacznie mniej metali niż Słońce. Jej wiek szacuje się na ok. 10 mld lat, co jest wartością ponad dwukrotnie wyższą od wieku Słońca. Gwiazda znajduje się 86 parseków od Ziemi, więc nie jest od nas przesadnie odległa.

Zważając na to, że planety powstają bardzo szybko po powstaniu gwiazdy, zanim jeszcze intensywne wiatry nie wywieją z okolic gwiazdy gazu i pyłu, to można założyć, że planety charakteryzują się tym samym wiekiem co ich gwiazdy macierzyste.

I tutaj dochodzimy do bohaterki tego artykułu: planety skalistej 50 proc. większej i trzy razy masywniejszej od Ziemi. Mimo tego, że tak ona i jej gwiazda powstały ponad 10 miliardów lat temu, kiedy metali było mniej, to powstała planeta skalista. Może to wskazywać, że niezależnie od obfitości metali, planety skaliste powstawały już w bardzo młodym wszechświecie. Jest to pierwsza i jedyna jak dotąd planeta skalista odkryta przy gwieździe z dysku grubego galaktyki.

Do niedawna istniało przekonanie, że przez długi czas jeżeli powstawały jakieś planety to raczej były to gazowe olbrzymy, bo w otoczeniu wczesnych gwiazd nie było materiałów, z których mogłyby powstawać planety skaliste. Owszem, gęstość tej konkretnej planety jest niższa niż naukowcy się spodziewali, co zdaje się potwierdzać, że zawiera ona mniej metali niż jej odpowiedniczki z czasów obecnych (niczym planeta Terminus z Fundacji, klasycznej powieści science-fiction autorstwa Isaaca Asimova).

Obecnie TOI-561 b znajduje się tak blisko swojej gwiazdy, że okrąża ją w ciągu zaledwie 11 godzin. Czyli w ciągu jednej ziemskiej doby, na tej planecie mijają dwa lata. Niewielka odległość sprawia, że na powierzchni planety panuje temperatura ponad 2000 K.

Oczywiście w takiej sytuacji o żadnym życiu na powierzchni planety nie może być mowy, aczkolwiek nie oznacza to, że wcześniej planeta nie znajdowała się dalej i nie panowały na niej bardziej zdatne do życia warunki.

To właśnie jest jeden z fascynujących aspektów tej planety. Jeżeli faktycznie okaże się, że planet skalistych we wczesnych wszechświecie było dużo, to trzeba będzie założyć, że wiele z nich też musiało znajdować się w takich odległościach od swoich gwiazd, że na ich powierzchni mogły panować warunki podobne do ziemskich, teoretycznie umożliwiających istnienie życia.

Skoro obecnie poszukujemy pozaziemskich cywilizacji zakładając, że na innych, odległych planetach mogło powstać życie i wyewoluować do poziomu inteligencji zdolnej do kontaktów międzygwiezdnych, to teraz będziemy musieli uznać, że takie same procesy mogły zachodzić nie tylko daleko w przestrzeni, ale także w odległej przeszłości.

To oczywiście czyste spekulacje, ale jeżeli 10 mld lat temu powstała jakaś planeta skalista, krążąca w takiej odległości od swojej gwiazdy, że na jej powierzchni mogła istnieć woda w stanie ciekłym i mogło powstać jakieś życie, to takie życie do czasów obecnych miałoby 10 mld lat na ewolucje. Jeżeli – hipotetycznie – na takiej planecie życie ewoluowałoby w tempie podobnym do tego na Ziemi, to na naszym obecnym etapie mogło równie dobrze znajdować się 4 czy 5 mld lat temu. Zważając na tempo rozwoju cywilizacji na Ziemi, na postępy w nauce, można zatem przypuszczać, że takie hipotetyczne życie mogło osiągnąć poziom rozwoju dużo wyższy od naszego już miliardy lat temu.

Oczywiście od tego czasu już dawno taka cywilizacja mogła się unicestwić i zniknąć, nie pozostawiając po sobie żadnego śladu. Zanim jednak zniknęła, mogła być równie dobrze zdolna do podróży międzygwiezdnych. Pomyślcie, że zaawansowane cywilizacje techniczne mogą być nie tylko pieśnią przyszłości, ale paradoksalnie mogą być też częścią odległej przeszłości. Taka myśl – przynajmniej mnie – strasznie pobudza wyobraźnię. A odpowiada za to odkrycie jednej planety krążącej wokół jednej z najstarszych gwiazd w naszej galaktyce. Czego chcieć więcej.