Euroopan eteläisen observatorion ESOn tuoreet Chilessä tekemät havainnot viittaavat siihen, että punaisten kääpiötähtien ympärillä on monia tähtiä, joiden rakenne on samanlainen kuin Maan. Maa koostuu metallista ja kivestä, toisin kuin suuret kaasuplaneetat, jotka ovat pääasiassa vetyä ja heliumia.

Havainto on tärkeä sikäli, että punaiset kääpiöt ovat Linnunradan ylivoimaisesti yleisin tähtityyppi. Noin 80 prosenttia sen kaikista tähdistä on punaisia kääpiöitä, paljon pienempiä ja kylmempiä kuin Aurinko. Aurinko onkin suuri ja kuuma, ja se kuuluu niihin viiteen prosenttiin tähdistä, jotka loistavat Linnunradassa kirkkaimmin.

Löydetyt kappaleet ovat lähes kaikki niin sanottuja supermaapalloja, joiden massat ovat korkeintaan 10 kertaa Maan massan kokoisia. Tämänkaltaisia planeettoja ei tunneta meidän Aurinkokunnastamme, mutta muissa aurinkokunnissa ne näyttävät olevan varsin yleisiä. Niillä on suuri painovoima ja tiheä kaasukehä, joka todennäköisesti aiheuttaa huomattavan kasvihuoneilmiön.

Supermaapallo verrattuna Maahan. Lähde: Nasa

Tähtitieteilijät arvelevat 102 punaisen kääpiön mittaustulosten pohjalta, että noin 40 prosentilla tämän tyypin tähdistä voi olla kiertolaisenaan supermaapalloja, kun taas vain 12 prosentilla on Jupiterin kaltaisia kaasuplaneettoja. Luvut ovat tosin tilastollisesti varsin epävarmoja. Jos ne kutakuinkin pitävät paikkansa, reilun 30 valovuoden etäisyydellä voi olla noin sata punaista kääpiötähteä kiertävää supermaapalloa.

Elämällä ei ole helppoa

Vaikka supermaapallot koostumukseltaan muistuttavat Maata, niillä ei silti välttämättä esiinny elämää – ei varsinkaan, jos ne kiertävät punaista kääpiötähteä. Punaiset kääpiöt ovat niin pieniä ja kylmiä, että planeetan täytyy kiertää hyvin lähellä tähteään, jotta se saa tarpeeksi lämpöä elämää varten.

Lyhyt etäisyys tähteen aiheuttaa planeetan ja tähden välille voimakkaat vuorovesivoimat, ja se taas johtaa ilmiöön, jota tähtitieteilijät kutsuvat lukkiutuneeksi kierroksi. Siinä planeetta kääntää aina saman puolen tähteä kohti, ja siten sillä on päiväpuoli, jonne aurinko paistaa aina, ja yöpuoli, jonne aurinko ei näy koskaan.

Lukkiutuneen kierron tuloksena planeetta on päiväpuoleltaan Saharaa kuumempi kun taas yöpuolta peittää paksu jään ja lumen kerros. Tiheä kaasukehä voi ehkä jossain määrin tasoittaa yö- ja päiväpuolen eroa. Useimmat tutkijat kuitenkin arvelevat, että sellainen planeetta voi olla elinkelpoinen vain kapealla vyöhykkeellä yö- ja päiväpuolen rajalla, missä aurinko on aina matalalla horisontissa.

Toinen, ja mahdollisesti suurempi ongelma on se, että uudet laskelmat osoittavat lähellä sijaitsevan kiertoradan vaikuttavan myös planeetan akselin kallistukseen. Maassa on vuodenajat, koska Maan akselin kaltevuus ratatasoon nähden on 23,5 astetta. Supermaapalloilla voi akselin kallistus kuitenkin lopulta olla lähes nolla astetta, toisin sanoen pyörimisakseli on käytännössä kohtisuorassa ratatasoon nähden. Jo tämä rajoittaa huomattavasti elinkelpoisen alueen laajuutta. Lauhkeat alueet häviävät lähes täysin, ja planeetalla on vain hyvin kylmät navat ja kuuma päiväntasaajan seutu.

Monet punaiset kääpiöt ovat aktiivisia tähtiä, joissa tapahtuu usein purkauksia. Lähde: Harvardin–Smithsonianin astrofysiikan keskus

Kaiken huipuksi monissa punaisissa kääpiöissä esiintyy voimakkaita purkauksia, joista voi sinkoutua suuria määriä ultravioletti- ja röntgensäteilyä planeettoja kohti. Jos planeetta sijaitsee vain muutaman miljoonan kilometrin päässä tähdestä, elämän synty ja kehitys voi tällaisten purkausten vuoksi olla hyvin epätodennäköistä.

Kaikki toivo ei ole mennyttä

Elämän synnystä on kuitenkin yhä toivoa. Silloin kun punaisissa kääpiöissä ei ole purkauksia, ne lähettävät suuren osan valostaan infrapunaisena lämpösäteilynä. Jää ja lumi eivät heijasta infrapunasäteilyä vaan imevät sen. Jos otetaan tämä ilmiö huomioon, niin vyöhyke, jossa planeetan pinnalla voi olla nestemäistä vettä jään sijasta, siirtyy 10–30 prosenttia kauemmas tähdestä, turvallisemmalle etäisyydelle.

Lisäksi on esitetty teorioita, joiden mukaan supermaapallot voivat olla syvien merien peittämiä, ja meressä esiintyvä elämä ei vahingoitu läheskään yhtä helposti tähden purkauksista kuin maalla esiintyvä elämä. Vaikka siis puhutaan Maata muistuttavista planeetoista, olosuhteet poikkeavat todellisuudessa Maasta hyvinkin paljon.

Punaista kääpiötä kiertävä planeetta

Vielä 20 vuotta sitten ei osattu kuvitellakaan, miten monenlaisia planeettoja voi olla olemassa. Tuolloin uskottiin kaikkien aurinkokuntien enemmän tai vähemmän muistuttavan omaamme. Nykyään pohditaan pikemminkin sitä, onko meidän Aurinkokuntamme suoranainen harvinaisuus. Joka tapauksessa tähtitieteen tekee vain entistä kiinnostavammaksi se, että koko ajan saadaan uutta tietoa erityyppisistä aurinkokunnista ja planeetoista.