Miks me ei saa kindlalt väita, et leidsime Maa-sarnase planeedi?

Arvutijoonistus Maast ja eksoplaneedist Kepler-452b. Foto: SCANPIX

Möödunud nädalal teatas NASA uue potentsiaalselt Maa sarnase planeedi avastamisest väljaspool meie päikesesüsteemi ning tekitas sellega palju elevust. Tegelikkuses on aga praegu teadaoleva põhjal raske hinnata, kas planeet sarananeb Maale, Veenusele või millelegi sootuks teistsugusele, kirjutab veebiväljaandes The Conversation Jaapani Hokkaido ülikooli dotsent Elizabeth Tasker.

Planeedi, mis kannab nime Kepler-452b, leidis Kepleri teleskoop, mis otsib tähtede heleduses muutusi – kui tähe eest möödub planeet, paistab too tumedam. Selle meetodi abil saab mõõta planeedi suurust, ent mitte selle massi. Kepler-452b omadusi hinnatakse sestap pelgalt kahe parameetri – planeedi suuruse ja tähelt selleni jõudva kiirguse hulga – põhjal.

Kepler-452b on teadaolevalt 60 protsenti suurem kui Maa. See tiirleb ümber Päikese-laadse tähe ja ühe tiirlemisperioodi pikkuseks on 384,84 Maa päeva. Selle tulemusel saab planeet oma tähelt umbes sama koguse kiirgust nagu Maa Päikeselt – vaid 10 protsenti enam. Sestap võib öelda, et Kepler-452b asub niinimetatud eluks kõlbulikus alas. Väljend kõlab paljulubavalt, ent on eksitav.

Eluks sobilikuks peetakse piirkonda tähe ümbruses, kus õigete tingimustega planeedil võib leiduda vedelat vett. Võtmesõnaks siin on «õigete». Neptuuni sarnane gaasiplaneet võib paikneda küll õiges kauguses tähest, ent sellel ei ole pinda. Niinimetatud eluks kõlbulike tsoonide määramine aitab lihtsalt vähendada nende planeetide hulka, mida tulevikus lähemalt uurida.

Ennustamatu geoloogia

Kepler-452b raadiuse põhjal võib oletada, et tegu on kas tõepoolest väga suure kivise planeedi või väikese gaasiplaneediga. Planeedi avastamisest teatanud uurimistöö autorid leidsid, et sel on 50 – 60 protsendise tõenäosusega kivine pind. Kindlat vastust seega veel ei ole.

Kivise pinnaga planeedid nagu Maa koosnevad rauast, ränist, magneesiumist ja süsinikust. Ehkki eeldatavasti on ka teiste planeedisüsteemide koostisosad sarnased meie omale, võib nende suhe ja kogus oluliselt varieeruda. Variatsioonid võivad aga anda tulemuseks hoopis teistsuguse geoloogiaga planeete.

Näiteks planeedil, mis koosneb peamiselt süsinikust võib vahevöö koosneda peamiselt teemantist, see tähendaks aga, et planeedi koor liiguks õige vähe ja puuduks selline laamtektoonika nagu Maal. Magneesiumirikastel planeetidel võib olla aga väga tihke ja elastne koor, kuhu ei tekki mõrasid. Mõlemal juhul oleks vulkaaniline aktiivsus limiteeritud, arvatakse aga, et see on äärmiselt oluline kauapüsiva atmosfääri tekkimisel.

Kui Kepler-452b koostis on tõepoolest Maale sarnane, põrkume järgmise probleemi otsa: gravitatsioon. Kui Kepler-452b oleks Maa-sarnase tihedusega, kaaluks see meie planeedist viis korda enam.

See tähendaks ka tugevamat gravitatsioonijõudu, mis võib tekitada näiteks väga tihke atmosfääri ja luua tugeva kasvuhooneefekti, mille tulemusel temperatuur planeedil tõuseks. See võib olla väga suur probleem, sest selle vananevalt tähelt tulev üha suurem energiahulk aitaks veelgi kaasa planeedi pinna kuumenemisele ja igasugune planeedi pinnal olev vesi keeks lõpuks ära ning jätaks super-Maa asemel meile avastamiseks hoopis super-Veenuse.

Kunstnikunägemus meie päikesesüsteemist. Foto: Scanpix Foto: /AP

 

Üksi oma tähega

Lisaks kõigele muule on Kepler-452b meile teadaolevalt üksi – tema süsteemist pole leitud ühtegi teist planeeti. Seegi võib osutuda probleemiks, sest väga tõenäoliselt aitasid veel Maale jõuda meie Päikesesüsteemi suured gaasihiiglased.

Meie asukohal Päikeses suhtes olid Maa moodustanud tolmuterad liiga soojad, et sisaldada endas jääd. Neist moodustus hoopiski kuiv planeet, kuhu vesi jõudis hiljem, tõenäoliselt jäiste meteoriitide vahendusel. Need külmunud mered moodustusid Päikesesüsteemi külmadel äärealadael ja sõudsid Maa poole Jupiteri gravitatsiooni tõmbe tõttu. Jupiteri analoogi puudumine Kepler-452b süsteemis võib tähendada, et planeedile pole jõudnud vett ning sestap ka mitte meie jaoks äratuntavat elu.

Kõik need võimalused tähendavad, et isegi kui planeet on täpselt Maa suurune ja tiirleb meie Päikesele sarnase tähe ümber orbiidil, mis kestab täpselt sama kaua kui meie aasta, võib siiski olla tegu totaalselt teistsuguse maailmaga. Tingimused planeedi pinnal sõltuvad suurest hulgast erinevatest faktoritest, mille kindlaks tegemiseks meil praegu vahendid puuduvad. Olulist rolli mängivad muuhulgas planeedi atmosfäär, magnetväljade olemasolu ja tugevus ning vastastikmõjud.

See ei tähenda sugugi, et Kepler-452b poleks fantastiline leid. Sel on omasuuruste planeetide seas kõige pikem aasta ja see lubab arvata, et leiame tulevikus veelgi keerukamaid planeedisüsteeme. Kas oleme avastanud ka midagi tõepoolest Maale sarnanevat, me veel kindlaks teha ei suuda.