Apakah resipi planet hidup? Ahli astronomi tidak pasti - kami belum menemui bumi selain Bumi.
Tetapi kita mempunyai beberapa teka-teki yang berpendidikan: Kehidupan mungkin memerlukan air, karbon, dan cahaya dan haba yang cukup untuk menguasai dunia tanpa membakarnya menjadi garing. Graviti tidak boleh terlalu tinggi, dan suasana tidak akan menyakiti sama ada. Tetapi kajian baru mencadangkan bahan penting lain: kesan utama asteroid dan komet, hanya dalam jumlah yang tepat.
Apabila objek besar menyerang sebuah planet, dua perkara berlaku: Bahan dari objek itu akan ditambah ke jisim planet, dan beberapa atmosfera di sekeliling zon kesan akan dimulakan ke angkasa, kata Mark Wyatt, astronomer University of Cambridge pengarang kertas baru. Dalam kesan yang benar-benar raksasa, seperti yang membentuk bulan Bumi, beberapa atmosfera dipancarkan di bahagian jauh planet ini, yang bermaksud sedikit lebih hilang. Tetapi itu tidak bermakna dunia rumah yang gila harus melangkaui kesan sepenuhnya. Sekiranya planet adalah untuk membangunkan keadaan yang difikirkan perlu untuk hidup, itu adalah yang terbaik untuk menjadi kategori menengah planet yang menyerap banyak kesan utama - tetapi tidak begitu banyak bahawa mereka kehilangan atmosfera mereka.
Itu kerana planet sememangnya memerlukan "volatil" dalam atmosfera mereka untuk bertumbuh hidup, kata Wyatt Live Science. Volatil adalah bahan kimia, seperti air dan karbon dioksida, yang boleh mendidih pada suhu rendah. Semua kehidupan yang kita ketahui bergantung kepada air dan karbon untuk mengekalkan dirinya pada tahap kimia asas, dan saintis percaya bahawa sifat-sifat bahan kimia itu menjadikan mereka perlu untuk hidup di mana saja di alam semesta.
Tetapi tidak semua planet bermula dengan kepekatan volatil yang diperlukan. Pada awal hayat bintang, ia lebih cerah. Dan sinar tambahan itu cukup panas untuk membakar semua habuk longgar di rantau ini yang akan menjadi zon yang boleh dihuni bintang - kawasan tidak terlalu panas, tidak terlalu sejuk - kemudiannya. Mereka suhu awal yang panas mungkin jalur air dan volatil lain dari habuk yang akhirnya akan menjadi planet huni. Oleh itu, selepas planet-planet membentuk dan bintang menyejukkan, bola-bola berbatu ini perlu memperoleh volatil mereka dari tempat lain di dalam sistem suria. Dalam erti kata lain, mereka perlu menghancurkan sekumpulan benda liar yang besar.
Para penyelidik mendapati bahawa calon terbaik untuk menyampaikan volatil sementara tidak melepaskan atmosfera planet dan mensterilkannya adalah objek bersaiz sederhana. Kesan dari jarak sejauh 20 kaki hingga ke ketinggian 3.300 kaki (1 kilometer) asteroid dan komet adalah sangat cekap menyampaikan volatil dan akan menambah lebih banyak ke atmosfer daripada yang mereka tolak, penulis didapati. Asteroid yang lebih besar, antara 1 dan 12 batu (2 dan 20 km), akan cenderung untuk menghalang lebih banyak suasana daripada mereka menambah.
Kesan raksasa seperti yang membentuk bulan Bumi, penulis mendapati, jangan kacau dengan kisah itu sebanyak yang anda jangkakan. Peristiwa sedemikian jarang berlaku, dan ketika mereka dapat mengubah komposisi atmosfera, mereka tidak akan menghapusnya sepenuhnya.
Salah satu pengajaran penting dari kertas ini ialah bintang kecil "kelas M" - kategori bintang yang paling biasa, terlalu malap untuk melihat dengan mata kasar, ramai daripada mereka kerdil merah - mungkin calon buruk untuk hidup, penulis menulis. Itulah penting, kerana banyak exoplanet berpotensi yang boleh dihuni telah muncul di sekitar jenis bintang-bintang.
"Bagi bintang M, kilauan rendah mereka bermakna zon yang boleh dihuni jauh lebih dekat dengan bintang daripada bintang seperti matahari," kata Wyatt.
Untuk mendapatkan cahaya yang mencukupi, planet seperti Bumi yang mengelilingi bintang M-kelas mungkin perlu berada dekat dengan bintang itu sebagai Mercury untuk matahari kita.
Dan semakin buruk. Tepat di sebelah bintang yang kecil, rendah, asteroid dan komet terbang di sekitar kelajuan yang lebih tinggi dan jatuh lebih dramatik ke dalam planet.
"Impak yang lebih tinggi adalah lebih efisien dalam membuang suasana," kata Wyatt.
Itu berita buruk untuk kehidupan di dunia M. Dan ini bukan satu-satunya faktor yang menjadikan kehidupan M-dunia tidak mungkin.
"Terdapat beberapa sebab mengapa planet boleh dihuni yang mengarahkan kerdil M mungkin tidak mempunyai atmosfera, termasuk pelepasan dari angin bintang dan planet-planet itu lebih dekat dengan bintang tuan rumah mereka," kata Sarah Rugheimer, pakar dalam atmosfera exoplanet di Universiti Oxford, yang tidak terlibat dalam penyelidikan ini.
Jadi apakah ada harapan untuk hidup di dunia M?
"Saya fikir, pada akhirnya, kita akan menjawab soalan ini secara pemerhatian sebaik sahaja ia dilancarkan: Adakah planet yang boleh dihuni yang mengorbit kerdil M mempunyai atmosfera?" Rugheimer berkata. "Kami tahu bahawa planet yang lebih panas dan lebih besar yang mengarahkan kerdil M mempunyai atmosfera yang tebal, tetapi persoalan ini masih kekal untuk planet yang boleh dihuni: Bolehkah mereka mengekalkan suasana yang cukup tipis, seperti Bumi daripada Venus?"
Penulis menekankan dalam makalah bahawa banyak kesimpulan mereka adalah berdasarkan ketidakpastian: Di mana bentuk kehidupan? Berapa sistem bintang lain di luar sana menyerupai sistem solar kita?
Edwin Bergin, pakar dalam pembentukan planet dan air di Universiti Michigan yang tidak terlibat dalam penyelidikan ini, bersetuju dengan penulis bahawa ada apa yang dia sebut sebagai "komplikasi besar" dalam pengiraan di belakang kertas ini.
"Tetapi trend umum yang mereka hadir agak menarik dan boleh jadi penting," katanya.
Dia menunjuk kepada kerja sendiri, yang telah mencadangkan bahawa Bumi bermula dengan suasana yang kaya dengan nitrogen yang lebih tebal tetapi banyak kehilangan kesannya. Penulis kertas baru ini mencadangkan dalam model mereka yang berdampak dari komet dan asteroid mungkin membentuk atmosfera Bumi, Marikh dan Venus.
Di jalan raya, para penyelidik berkata, ada lebih banyak lagi untuk mengetahui bagaimana kerja ini dapat menerangkan sistem solar kita sendiri, terutamanya peranan kesan gergasi di sini. Kertas ini belum lagi diterbitkan dalam jurnal yang dikaji semula dan boleh didapati di arXiv server prapaskah.
