Planetos stabilumas yra itin svarbus gyvybės vystymuisi. Planeta su smarkiai svyruojančia sukimosi ašimi pasižymėtų ypač nestabiliu klimatu, o tai, ko gero, turėtų nemenkos įtakos sudėtingų gyvybės formų evoliucijai.

Tačiau nauji modeliavimo rezultatai rodo, kad net jei Mėnulio ir nebūtų, Žemės ašies posvyris keistųsi tik maždaug 10 laipsnių. Pasirodo, palydovo neturinčios Žemės stabilumą palaikyti padėtų kitų Saulės sistemos planetų gravitacija. Vadinasi, stabilizuojantis poveikis, kurį Mėnulis daro Žemės sukimuisi, galbūt nėra toks gyvybiškai svarbus, kaip kad anksčiau manyta?

Džeisonas Barnsas (Jason Barnes) iš Aidaho universiteto su kolegomis atliko tyrimą. Remdamasis jo rezultatais, mokslininkas teigia, kad kitos planetos nebūtinai privalo turėti palydovų – jose gyvybė egzistuotų ir be stabilizuojančių mėnulių.

Dėl savosios žvaigždės gravitacijos, per dešimtis tūkstančių metų planetos ašis juda nelyginant vilkeliu vadinamo žaislo ašis. Nors traukos centras lieka stabilus, ašies pokrypio kampas laikui bėgant kinta. Astronomijoje šis reiškinys vadinamas precesija.

Lygiai taip pat vyksta ir orbitos plokštumos, kuria planeta sukasi aplink Saulę, precesija. Kai abi šios precesijos sutampa, planetos ašies posvyris gali pradėti svyruoti chaotiškai. Tačiau nustatyta, kad Mėnulio gravitacija Žemės ašies svyravimą stabilizuoja. Paspartindamas Žemės ašies precesiją ir neleisdamas jai sutapti su Žemės orbitos precesija, Mėnulis sukuria daug stabilesnę Žemės ašies dinamiką.

Kalbant apie Žemės tipo planetų palydovus, Mėnulis yra neįprastai didelis – tik maždaug šimtą kartų mažesnis nei jo planeta. Skirtumas dar akivaizdesnis, jei Žemės ir Mėnulio atvejį lygintume su Marsu, kuris yra daugiau kaip 60 mln. kartų masyvesnis už savo didesnįjį iš dviejų palydovų – Fobą.

Šis skirtumas yra labai svarbus. Marso palydovai iš esmės yra kosminėje erdvėje sutikti ir prisivilioti asteroidai. O štai Žemės palydovas, anot mokslininkų, susiformavo po to, kai į vos susiformavusią mūsų planetą atsitrenkė Marso dydžio kūnas. Iš katastrofos nuolaužų vėliau susiformavo Mėnulis – palydovas, stabilizuojantis planetos ašies posvyrio mechanizmų veikimą.

Mokslininkų vertinimu, stabilizuojantį palydovą galėtų turėti vos 1 proc. visų Žemės tipo planetų. Vadinasi, daugumos iš šių planetų ašis svyruoja itin plačiomis amplitudėmis? Nors Mėnulis mūsų gimtajai planetai suteikia stabilumo, nauji duomenys byloja, kad Žemės ašiai pernelyg įsisiūbuoti neleistų kitų aplink Saulę skriejančių planetų – ypač Jupiterio – trauka.

Dž. Barnsas su kolegomis nustatė, kad jei Mėnulio nebūtų, Žemės ašies posvyris per 0,5 mlrd. metų kistų 10–20 laipsnių. Neatrodytų, jog tai būtų labai daug, tačiau dabar fiksuojamas tik 1–2 laipsnių pokytis, kaip manoma, iš dalies galėtų būti susijęs su ledynmečiais.

Tačiau 10 laipsnių pokytis, vertinant gyvybei palankias sąlygas planetoje, nebūtų didelė problema. „Tai turėtų poveikį, tačiau nesutrukdytų stambaus masto gyvybės evoliucijos, kurios metu galėtų išsivystyti protaujančios rūšys“, – teigia Dž. Barnsas.

Mokslininkas atkreipia dėmesį, jog jei Jupiteris būtų arčiau, Žemės orbitos precesija svyruotų intensyviau, o Mėnulio gravitacija ne slopintų, o kaip tik skatintų intensyvesnį Žemės ašies svyravimą.

„Mėnulis gali stabilizuoti, tačiau gali ir destabilizuoti ašies posvyrio dinamiką – priklausomai nuo to, kokia yra likusi planetinės sistemos struktūra“, – pabrėžia specialistas.

Be kita ko, tyrėjai taip pat nustatė, jog planetose, aplink savo ašį besisukančiose priešinga kryptimi, nei jų gimtoji žvaigždė, svyravimai turėtų būti mažesni nei tose, kurios sukasi ta pačia kryptimi. Ir visai nesvarbu ar jos turi didelį palydovą.

„Mūsų įsitikinimu, pirminė planetos sukimosi aplink savo ašį kryptis turėtų būti atsitiktinė. Jei yra būtent taip, maždaug pusė planetų ašies svyravimo problemų neturėtų patirti“, – samprotauja Dž. Barnsas.

Kas apsprendžia, į kurią pusę planeta sukasi? Mokslininkas mano, kad sukimosi kryptį nulemia paskutinis planetos istorijoje įvykęs susidūrimas su kokiu nors kosminiu kūnu.

Tokie precesijos dinamikos ypatumai reikštų, kad gyvybei galbūt tinka kur kas daugiau Žemės tipo planetų nei buvo manoma iki šiol. Dž. Barnso spėjimu, mažiausiai 75 proc. uolingų planetų, nuo gimtosios žvaigždės nutolusių atstumu, kuris vadinamas gyvybės zona, gali būti pakankamai stabilios, kad jose vystytųsi gyvybė. Tačiau mokslininkas pažymi, kad tam patvirtinti reikia tolimesnių tyrimų.

„Didelis palydovas gali stabilizuoti planetą, tačiau daugeliu atvejų jis nėra būtinas“, – apibendrina Dž. Barnsas.

Parengė Saulius Žukauskas,
sauliuszukauskas01@gmail.com

technologijos.lt