Ikertzaile talde batek argitu du metaltasun altuko izarrak ez direla oso egokiak inguruko planetetan bizia agertzeko, isurtzen duten erradiazio ultramore motak ez duelako laguntzen planetetan ozono geruza trinko bat eratzen.
Zientziaren historiako esaldi esanguratsuenetakoa da Carl Saganek aspaldi bota zuena: izar hautsa gara. Gurean, noski, Mikel Laboak musikatutako Xabier Leteren abesti ederraren bitartez ere errotu zen kontzeptua. Halaxe da: behin batean supernoba batean kozinatu ziren elementuez osatzen da eskura dugun guztia, udaberriko loreen usain ederra sentiarazten duten molekuletatik hasita eta Sálvame grabatzen duten kameretaraino.
Elementu gehien-gehienak, bai; baina ez guztiak. Ezta unibertsoan zabalduenak. Hidrogenoa eta helioa aurretik jaio ziren, Big Bang-arekin batera —eta, antza, litio pixka bat ere—. Une horren aurretik zer zegoen, jakina, argitu gabeko misterioa da, baina erantzun tranpati batek ebatzi dezake berdin diola, aurretik denbora ere ez zegoelako. Burua leherrarazten digun paradoxa horietako bat.
Elementuen sukaldea osatzen duten izarren artean, noski, denetako motak daude, bai eta belaunaldiak ere. Uste da unibertsoaren lehen izarrek —III populaziokoak— hidrogenoa eta helioa baino ez zituztela. Ondorengo belaunaldikoak dira II populaziokoak: euren osaketa metal batzuk dituztenak dira. Azkenik, I populazioko izarrak ere badira —gure Eguzkia da talde horretakoa—, metaletan aberatsagoak direnak.
Metaltasun kontzeptua tentuz hartu beharra dago. Askotan aipatzen dira “metalak dituzten izarrak”, baina honek nahasmena eragin dezake astrofisikatik kanpo. Izan ere, astrofisikaren alorrean, taula periodikoan hidrogenotik eta heliotik gorago dauden elementu guztiak metaltzat hartzen dira. Agerikoa denez, kontzeptu hau oso urrun dago gainerako diziplinetan erabili ohi den ikuspegitik.
Metalen osaketa horrek uste baino garrantzi gehiago izan dezake inguruan biraka egon daitezkeen planetetako bizigarritasun aukerei dagokienez. Ikerketa batek proposatu duenez, metaltasun gutxiko izarren inguruan bizia garatzea errazago izango da.
Nature Communications aldizkarian argitaratutako artikulu batean egin dute proposamena. Modelizazio baten bitartez, zientzialariek aztertu dute izar mota bakoitzak isurtzen duen erradiazio ultramorea, bai eta inguruko planeten ozono geruzaren egoera ere, eta elementu horien inguruan egon daitezken harremanak argitzen saiatu dira.
Egin ohi den moduan, sailkapena egiteko astrofisikariek gure gertueneko errealitatea hartu dute erreferentziatzat. Eguzkia, hain zuzen; gainazalean 5.000 eta 6.000 gradu zentigradu arteko tenperatura duten izarrak aukeratu dituzte. Eguzkia baino metaltasun gehiago ala gutxiago duten, horren arabera sailkatu dituzte gainerako izarrak.
Egiaztatu ahal izan dute metaltasunaren arabera desberdina dela izarrek isurtzen duten erradiazio ultramorea. Argi ultramorea hiru motatan isuri daiteke: A, B eta C, daukaten uhin luzeraren eta energiaren arabera. Lurrean jasotzen dugun gehien-gehiena A motakoa da (UV-A izpi ezagunak), batez ere ozono geruzak funtzio babesgarria izaten duelako.
Bizitzarako —orain arte ezagutzen dugun moduan, bederen— erradiazio honek izan dezakeen eragin kaltegarria aintzat hartuta, ikerketa honetan zientzialariek UV-B eta UV-C erradiazioei erreparatu diete. Ikusi dutenez, izar batek inguruko planetetan isuritako erradiazioaren arabera, bizia garatzeko aukerak oso bestelakoak izan daitezke.
Ordenagailu bidezko simulazioak erabili dituzte unibertsoan eman daitezkeen egoeren gainean agertokiak eraikitzeko. Landu dituzten ereduen arabera, metaltasun txikiagoa duten izarretan UV-C motako erradiazio gehiago sortzen da, eta hori, paperaren gainean bederen, lagungarria izan daiteke inguruko planetetan bizigarritasun aukerak indartzeko. Gakoa planetaren atmosferan sor daitekeen ozono geruzaren trinkotasunean datza. Ozono hori egotea funtsezkoa izan daiteke bizia garatu ahal izateko.
Bitxia bada ere, metal gehiago dituzten izarrak erradiazio ultramore gutxiago isurtzen dute, baina, kasu horietan, gailentzen den erradiazioa UV-B motakoa izateagatik dira arriskutsuagoak.
Ezaguna da Lurrean behintzat ozonoak izaten duen rol garrantzitsua bizidunak Eguzkitik datorren erradiazio ultramoretik babesteko. Erradiazio horrek aise kaltetu ditzake zelulak. Gurean bezala, zientzialariek uste dute gainerako planetetan ozono geruza txukun bat izatea nahitaezkoa izan daitekeela bizia garatzeko.
Horretaz jakitun, ikertzaileak ahalegindu dira aurreikusten erradiazio horrek eremu bizigarrian dauden planetetako atmosferetan izango lukeen eragina. Eredu hauek eraikitzeko, aintzat hartu dute ere Lurraren historia geologikoan izan diren hainbat egoera. Oxigenoa, ozonoa eta beste zenbait gasek argi ultramorearekin izaten duten elkarrekintza modelizatu dute ikertzaileek.
“Lurreko atmosferaren kimikan, erradiazio ultramoreak rol bikoitza du. Banakako oxigeno atomoekiko eta oxigeno molekulekiko elkarrekintzaren ondorioz, ozonoa sortu eta birrindu daiteke”, azaldu du Anna Shapiro egileak prentsa ohar batean. Uhin luzera handiko UV-B erradiazioek ozonoa birrintzen dute, baina uhin luzera laburreko UV-C erradiazioek erdi atmosferan ozono babesgarria sor dadila laguntzen dute. Hortaz, Shapirok “zentzuzkotzat” jo dut argi ultramorearen eragina berdina izango dela atmosfera duten exoplanetetan ere.
Honetatik paradoxa bat sortzen da, ikertzaileek nabarmendu dutenaren arabera. Unibertsoa zahartzen den heinean, bizitza sortzeko baldintzak are okerragoak izango dira. Horren arrazoia sinplea da: izarren bizi zikloan, gero eta metal gehiago dago pilatuta.
Jakina da izarrek pixkanaka elementu kimikoak eraldatzen dituztela, heliotik hasita burdinaraino. Bizitzaren amaierara iristen denean, izar batean sortu diren elementu guztiak askatu egiten dira. Tamainaren arabera, askatze hori modu lasaian izan daiteke, izar haize moduan, ala era bortitzagoan, supernoba baten moduan. Material horretatik sortuko dira ondoren izar berriak, baina metal gehiago eskura izanda, jaioko diren izar horiek metal gehiago izango dute beren osaketa kimikoan, inguruko planetatan bizia garatzeko aukerak zailduz.
James Webb teleskopioaren bereizmen itzelari esker, seguruenera datozen urteotan posible izango da exoplaneta askoren atmosferaren inguruko zantzuak eskuratzea, eta, beraz, ikerketa hau egin duten ikertzaileek espero dute egingo diren behaketetan faktore hau lagungarria izango dela bizia garatzeko aukera gehien dituzten eguzki sistemak aukeratzerakoan. Espazio teleskopioak daramatzan gailuen hasierako konfigurazioek orain arte emaitza ikusgarriak eskaini dituzte. Hortaz, behin gailua bere gaitasun osoan jartzen denean, espero izatekoa da orain arte zapaldu ez diren eremuetara iritsiko dela. Kasurako, orain arte tamaina handiko planeten atmosferaren zantzuak baino ezin izan dira ikusi, baina uste da Lurraren tamainaren arrokazko planetetako atmosferen gaineko informazioa eskuratu ahal izango dela hemendik gutxira.
Erreferentzia bibliografikoa:
Shapiro, A.V., Brühl, C., Klingmüller, K. et al. (2023). Metal-rich stars are less suitable for the evolution of life on their planets. Nature Communications, 14, 1893. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-37195-4
Egileaz:
Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.