Život na hyceánských planetách

Mohl by vzniknout život na exotických světech s hlubokými oceány a atmosférou plnou páry a bohatou na vodík a CO2? Tzv. hyceánské planety by mohly být pro život ještě vhodnější než sama Země.

Hyceánská planeta

Hyceánské planety jsou názvem pro nově navržený druh exoplanet (tedy planet mimo naši sluneční soustavu). Název vznikl spojením anglických slov „hydrogen“ (vodík) a „ocean“ (oceán) – protože právě tyto dvě složky jsou pro tyto planety typické.

Vědci odhadují, že je jejich povrch pokrytý hlubokou vrstvou kapalné vody - neexistují tu tedy prakticky žádné kontinenty nebo pevniny. Oceán může být hluboký až stovky kilometrů.

Atmosféra takových planety by se měla skládat převážně z vodíku a helia - tedy z lehkých plynů, přítomných v původním oblaku plynu a prachu, ze kterého daná planetární soustava kdysi vznikala. Může obsahovat také jiné plyny, například CO2.

Díky skleníkovému efektu může být povrchová teplota vyšší než na Zemi.

Planety tohoto typu by měly být větší než Země (typicky by měly mít dvojnásobek nebo trojnásobek poloměru Země), zároveň by ale měly být menší než plynní obři typu Neptunu.

Hyceánské planety by se mohly vyskytovat na blízkých nebo i vzdálenějších oběžných drahách kolem své hvězdy. Vědci je naleznou i u červených trpaslíků, nejčastějším druhu hvězd ve vesmíru. Aby se mohly u takové hvězdy nacházet v obyvatelné zóně, budou mít nejspíš vázanou rotaci, protože se musí nacházet příliš blízko hvězdy na to, aby si svou původní rotaci uchovaly.

Obyvatelnost hyceánských světů

Voda, kterou považujeme za základní nutnost ke vzniku života našeho typu, se na hyceánských planetách má nacházet v opravdu úctyhodném množství. Vědci odhadují, že by tu mohlo být až stokrát víc vody než je na Zemi.

Vodíková atmosféra by mohla být i dost hustá a měla by tedy pomáhat udržet stabilní teploty na povrchu planety a zároveň ji chránit před nebezpečným zářením. Připomeňme si, že planety typu Země ztrácejí vodík do okolního vesmíru - nejsou totiž dostatečně těžké na to, aby ho udržely svou gravitací. Ta by měla být ale na hyceánských planetách daleko vyšší než na Zemi - planety si tedy svůj původní vodík mohou udržet delší dobu.

I když by mohlo být na povrchu takových planet příliš horko, v oceánech by se mohly nacházet podmínky vhodné pro život. Ostatně i v hlubokomořských hydrotermálních průduších na Zemi existují mikroorganismy, kterým nevadí vysoká teplota a umí tu žít bez přístupu slunečního světla.

To také znamená, že hyceánské planety mohou být obyvatelné i mimo klasickou „zónu obyvatelnosti“ - jejich hustá atmosféra a oceány jim umožňují udržet dostatečné množství tepla i ve větší vzdálenosti od hvězdy.

Konkrétní příklad hyceánské planety

Díky moderním teleskopům jakým je James Webb Space Telescope (JWST) dnes můžeme pozorovat složení atmosfér různých exoplanet.

Slibným kandidátem na hyceánskou planetu je K2-18b, která je od nás vzdálená zhruba 120 světelných roků. Tato planeta je 8,6 krát hmotnější než Země a obíhá v obyvatelné zóně své hvězdy, což znamená, že na ní mohou existovat podmínky vhodné pro kapalnou vodu.

Je asi 2,6 krát větší než Země, má hustou atmosféru obsahující vodík.

Obrázek: Atmosféra K2-18b. Zdroj: D. Tenzler

Teleskop JWST v roce 2023 detekoval v její atmosféře vodní páru, oxid uhličitý a metan. Kromě toho také dimethylsulfid (DMS), což je sloučenina, kterou na Zemi syntetizují živé organismy. To samozřejmě neznamená, že byl objeven mimozemský život - jde ale o první velice zajímavou stopu.

Interpretace dat ovšem zůstává složitou záležitostí. Přítomnost methanu a oxidu uhličitého může být například výsledkem geologických procesů nebo fotochemických reakcí - nemusí to být nutně stopa života. Koncentrace DMS byla velice nízká. Vědci se budou této planetě věnovat i v budoucnosti a budou se jistě snažit nalézt konečné potvrzení pro existenci DMS.

Nový pohled na možnosti vzniku života na cizí planetě

Pokud by život vznikal na hyceánských planetách, nemusel by se jeho výskyt omezovat na oblast, kterou nazýváme obyvatelná zóna.

Hyceánské planety mohou mít oceány, které jsou teplejší než ty, které by existovaly na Zemi v podobných podmínkách. Zároveň by teplejší oceány mohly umožnit rychlejší evoluci. To by usnadnilo detekci života na poměrně mladých planetách.

Na chladnějších hyceánských planetách by se život mohl vyvíjet naopak pomaleji než na Zemi. Mohli bychom jej hledat i na starých planetách, které krouží kolem červených trpaslíků (hvězd, které mají daleko delší aktivní a stabilní fázi než planety, které jsou těžší).

^{Zdroj: https://arxiv.org/html/2502.07872v1}