Promieniowanie ultrafioletowe z aktywnych jąder galaktycznych umożliwia rozwój życia

Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z Dartmouth College i University of Exeter rzucają nowe światło na wpływ promieniowania ultrafioletowego (UV) emitowanego przez aktywne jądra galaktyczne (AGN) na możliwość istnienia i rozwoju życia na planetach pozasłonecznych. Tradycyjnie promieniowanie UV było postrzegane jako czynnik destrukcyjny dla organizmów żywych, jednak te nowe odkrycia sugerują, że w pewnych warunkach może ono odgrywać rolę sprzyjającą powstawaniu i utrzymaniu życia.

Aktywne jądra galaktyczne to regiony w centrach niektórych galaktyk, gdzie znajdują się supermasywne czarne dziury pochłaniające materię z otoczenia. Proces akrecji materii prowadzi do emisji ogromnych ilości energii, w tym promieniowania ultrafioletowego i rentgenowskiego. Dotychczas uważano, że takie promieniowanie może być szkodliwe dla atmosfer planetarnych i stanowić zagrożenie dla potencjalnego życia.

Zespół badawczy wykorzystał zaawansowane symulacje komputerowe do analizy wpływu promieniowania AGN na planety o różnym składzie atmosferycznym. Badania skupiały się na procesach fotochemicznych zachodzących w atmosferach bogatych w tlen. Okazało się, że promieniowanie UV o wysokiej energii może rozszczepiać cząsteczki tlenu (O₂) na pojedyncze atomy, które następnie łączą się, tworząc ozon (O₃). Powstała w ten sposób warstwa ozonowa działa jako tarcza chroniąca powierzchnię planety przed szkodliwym promieniowaniem, co stwarza bardziej sprzyjające warunki dla rozwoju życia.

Proces tworzenia się warstwy ozonowej pod wpływem promieniowania UV przypomina wydarzenia, które miały miejsce na Ziemi około dwóch miliardów lat temu. Wówczas, w wyniku działalności fotosyntetyzujących mikroorganizmów, nastąpił znaczny wzrost stężenia tlenu w atmosferze, co doprowadziło do powstania warstwy ozonowej. Ochrona przed promieniowaniem UV umożliwiła rozwój bardziej złożonych form życia na naszej planecie.

Badania wykazały, że im więcej tlenu w atmosferze planety, tym silniejsze jest działanie ochronne warstwy ozonowej. Ozon skutecznie pochłania promieniowanie UV, zapobiegając jego przenikaniu do powierzchni planety i minimalizując potencjalne uszkodzenia biologiczne. W ten sposób, obecność tlenu i związane z nią procesy fotochemiczne mogą tworzyć naturalną tarczę chroniącą życie przed szkodliwym promieniowaniem.

Wpływ promieniowania AGN na atmosfery planetarne zależy w dużej mierze od odległości planety od centrum galaktyki. Planety znajdujące się w pobliżu aktywnego jądra galaktycznego są narażone na intensywne promieniowanie, które może być destrukcyjne dla życia, zwłaszcza jeśli ich atmosfery są ubogie w tlen. Jednak w przypadku planet z dobrze rozwiniętą warstwą ozonową, nawet silne promieniowanie może być skutecznie blokowane, co pozwala na utrzymanie warunków sprzyjających życiu.

Odkrycia te mają istotne znaczenie dla astrobiologii i poszukiwania życia poza Układem Słonecznym. Sugerują one, że obecność aktywnego jądra galaktycznego nie musi wykluczać możliwości istnienia życia w danej galaktyce. W rzeczywistości, promieniowanie AGN może przyczyniać się do tworzenia warunków sprzyjających życiu na planetach o odpowiednim składzie atmosferycznym. To z kolei poszerza zakres miejsc, w których naukowcy mogą poszukiwać oznak życia pozaziemskiego.

Badania przeprowadzone przez naukowców z Dartmouth College i University of Exeter dostarczają nowego spojrzenia na wpływ promieniowania ultrafioletowego z aktywnych jąder galaktycznych na rozwój życia. Wykazano, że w odpowiednich warunkach promieniowanie to może sprzyjać tworzeniu się warstwy ozonowej w atmosferach planetarnych, co z kolei chroni powierzchnię planety przed szkodliwym promieniowaniem i stwarza dogodne warunki dla istnienia życia. Odkrycia te mają istotne znaczenie dla przyszłych badań nad możliwością istnienia życia w innych galaktykach i poszerzają nasze rozumienie czynników wpływających na habitabilność planet.