Lehet-e élet az oldalukra fordult bolygókon?
A Föld forgástengelye nem merőleges a pályájának a síkjára, hanem a merőlegeshez képest 23,5°-os dőlésszöge van. Ennek köszönhetjük az évszakok váltakozását is. A nyári napforduló idején (június 20. környéke) a Ráktérítőre süt merőlegesen a Nap, vagyis ekkor a Ráktérítőn állva pontosan a fejünk felett látszik a Nap, míg a déli féltekén alacsonyabb szögben látszik a Nap, így oda kevesebb energia jut. A téli napforduló idején (december 20. környéke) pont fordított a helyzet, ilyenkor a déli féltekén van melegebb.
1. ábra: A Föld és a Nap a napfordulók idején. A Földön a piros vonal mutatja az Egyenlítőt, a narancssárga vonalak a Ráktérítőt és a Baktérítőt, a zöld vonalak pedig az északi és a déli sarkkört.
Milyen lenne a földi éghajlat, ha bolygónk tengelyferdesége a mostani értéknél jóval nagyobb lenne? A kérdés nem is annyira a valóságtól elrugaszkodott, mint első hallásra gondolnánk. Például az Uránusz tengelyferdesége 98°, vagyis a bolygó gyakorlatilag az oldalára van fordulva. Persze az Uránusz, mint gázóriás általában nem merül fel, amikor potenciálisan lakható bolygókról beszélünk, de elég a közvetlen szomszédságunkba utazni egy másik, ilyen szempontból érdekes bolygóhoz. A Mars tengelyferdesége jelenleg hasonlít a Földéhez (25°), azonban a modellek szerint millió éves időskálán ez jelentősen változik, így a múltban voltak olyan időszakok, amikor a Mars ebből a szempontból jobban hasonlított az Uránuszra, mint a Földre. Ezek alapján a sok-sok felfedezett Naprendszeren kívüli bolygó (exobolygó) között valószínűleg léteznek olyan kőzetbolygók, amelyeknek jóval nagyobb a tengelyferdesége a Földénél.
A California Institute of Technology kutatói, Ana H. Lobo és Simona Bordoni nemrég megjelent tanulmányukban azt vizsgálták, hogy milyen lehet egy ilyen, oldalára fordult bolygó klímája. A kutatók egy igen sekély óceánnal rendelkező bolygót modelleztek, amelynek 10° és 85° között változtatták a tengelyferdeségét. Azt tapasztalták, hogy ha a bolygó tengelyferdesége 54°-nál nagyobb, akkor a sarkvidékeket egy év alatt összesen több napsugárzás éri, mint az egyenlítő környékét, viszont ennek a mennyisége nagyban változik az év során: nyáron a bolygó északi sarkvidékén akár 50°-os is lehet az átlaghőmérséklet, míg télen ez -50°-ra is süllyedhet, ahogy ezt a 2. ábra mutatja. Az egyenlítői területeken (0°-os szélesség) azonban ennél jóval kisebb a hőmérséklet-ingadozás, így nem kell rögtön elvetnünk az élet lehetőségét az ilyen bolygókon sem.
2. ábra: A hipotetikus bolygó felszíni hőmérséklete az év során a különböző szélességeken. A különböző színek mutatják a hőmérsékletet kelvinben (a 0 °C megfelel 273 K-nek). A felső ábra egy 23,5°-os, vagyis a Földhöz hasonló bolygót mutat, míg az alsón egy 85°-os tengelyferdeségűt láthatunk. A szaggatott vonalak a beeső napsugárzás mennyiségét ábrázolják.
Milyen hatással van a tengelyferdeség a bolygó vízháztartására? A Földön az Egyenlítő környékén a levegő feláramlik, és a 30°-os északi és déli szélesség környékén áramlik le. Ez az áramlás okozza azt, hogy az Egyenlítő környéke mindig csapadékban gazdag, míg a 30°-os szélesség környéke száraz, itt találjuk a Föld nagy sivatagjait (pl. Afrikában +30°-nál a Szaharát, -30°-nál a Kalahári-sivatagot). Ha növeljük a bolygó tengelyferdeségét, az egyenlítő környéke egyre szárazabb lesz, míg a 30°-60° közötti, a Földön mérsékelt égövi területek egyre csapadékosabbak. 85°-os tengelyferdeség esetén egészen szélsőséges időjárást kapunk: gyakorlatilag áprilistól októberig folyamatos, a délkelet-ázsiainál is több csapadékkal járó monszunban lenne részünk a mérsékelt égövön.
Összefoglalva elmondhatjuk, hogy talán nem lenne a legjobb választás egy ilyen, oldalára fordult bolygóra költözni, azonban még egy ilyen szélsőséges bolygón is előfordulhatnak az egyenlítői területeken az életnek kedvező feltételek. Vagyis a lakható exobolygók utáni kutatás során az ilyen égitesteket is számításba kell vennünk.
Dálya Gergely
(Will Sanders az Astrobites-on megjelent cikke alapján)
