Lunile planetelor rătăcitoare ar putea avea condiții pentru a susține viața.

Planete rătăcitoare, smulse din sistemele lor şi purtate fără stea prin spaţiul interstelar, ar putea totuşi să aibă sateliţi naturali suficient de calzi pentru a susţine viaţa, arată un studiu recent.

Cercetarea sugerează că o exolună ar putea păstra condiţii de apă lichidă – un prag de bază pentru habitabilitate – timp de până la 4,3 miliarde de ani, dacă sunt îndeplinite simultan două ingrediente: o atmosferă groasă de hidrogen şi încălzire internă produsă de tensiuni mareice generate de interacţiunea gravitaţională cu planeta-gazdă.

Exoluni şi planete rătăcitoare: o fereastră de timp comparabilă cu vârsta Pământului

Durata maximă estimată, de aproape 4,3 miliarde de ani, se apropie de vârsta actuală a Pământului, ceea ce ar oferi – cel puţin teoretic – suficient timp pentru apariţia, dezvoltarea şi evoluţia vieţii complexe. Concluzia aparţine unei echipe conduse de astrofizicianul David Dahlbüdding, de la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră din Germania.

Dahlbüdding subliniază şi o paralelă cu planeta noastră: echipa a identificat o legătură clară între aceste lumi îndepărtate şi Pământul timpuriu, unde concentraţii ridicate de hidrogen – alimentate de impacturi cu asteroizi – ar fi putut contribui la instalarea condiţiilor favorabile vieţii.

Cum ajung planetele rătăcitoare în spaţiul interstelar

Deşi planetele sunt considerate, în mod obişnuit, produse ale formării în jurul stelelor, ele nu rămân neapărat acolo. În anii timpurii ai unui sistem planetar, interacţiunile gravitaţionale pot deveni haotice, iar simulările indică faptul că un procent semnificativ de lumi este „împins” în afara sistemului, ajungând să plutească prin spaţiul interstelar.

Astfel de planete rătăcitoare sunt extrem de greu de detectat, însă cercetătorii cred că există foarte multe. O estimare din 2023 sugerează că ar putea exista între 17 şi 21 de planete rătăcitoare pentru fiecare stea; la scara Galaxiei, asta ar însemna trilioane de asemenea corpuri.

Pot planetele rătăcitoare să aibă exoluni?

Un articol din 2025 indică faptul că planetele rătăcitoare – cel puţin cele mai mari – ar putea avea propriile sisteme de sateliţi. Mai mult, modelările arată că o lume expulzată din orbita stelei sale ar putea, în unele cazuri, să-şi păstreze exoluna şi după „aruncarea” în spaţiul interstelar.

De ce planeta rătăcitoare nu e ţinta ideală pentru viaţă, dar exoluna ar putea fi

Planetele rătăcitoare, luate ca atare, nu sunt considerate locuri promiţătoare pentru viaţă. Un ingredient critic pentru viaţa terestră este apa lichidă; până acum, nu cunoaştem nicio formă de viaţă care să poată exista fără ea.

De aceea, căutarea vieţii începe, în practică, cu căutarea condiţiilor care permit menţinerea apei în stare lichidă. O lume care se deplasează prin întunericul interstelar, fără o stea care s-o încălzească, este foarte puţin probabil să ofere astfel de condiţii: ar fi mult, mult prea rece.

Totuşi, o stea nu este singura sursă de căldură. Dacă o planetă rătăcitoare îşi păstrează satelitul, acea planetă ar putea contribui la încălzirea exolunii.

Încălzirea mareică: „motorul” intern al unei exoluni

În timpul procesului de expulzare din sistemul stelar, orbita unei exoluni în jurul planetei rătăcitoare are şanse să fie perturbată şi să devină mai alungită (mai ovală). Într-o astfel de orbită, distanţa dintre exolună şi planetă se modifică de-a lungul revoluţiei.

Această variaţie a distanţei provoacă o alternanţă de „tragere–împingere” gravitaţională, care generează tensiuni mareice în interiorul exolunii. Frecările şi deformările repetate produc căldură internă, încălzind satelitul din interior.

Singură, însă, această încălzire nu garantează habitabilitatea. Mai este necesar un al doilea element: ceva care să împiedice căldura internă să se piardă rapid în spaţiu.

Atmosfera ca pătură termică: de la dioxid de carbon la hidrogen

Modelele anterioare au rezolvat problema pierderilor de căldură propunând o atmosferă groasă de dioxid de carbon, care acţionează ca o pătură şi reţine energia termică.

În medii extrem de reci, însă, dioxidul de carbon poate condensa, iar acest lucru permite căldurii să se disipeze relativ repede. Un studiu din 2023 a arătat că o atmosferă de dioxid de carbon ar putea menţine habitabilitatea exolunii până la aproximativ 1,6 miliarde de ani.

Acest interval ar putea fi suficient pentru ca viaţa să apară, dar ar putea fi prea scurt pentru paşi evolutivi ulteriori: pe Pământ a fost nevoie ca planeta să se apropie de 3 miliarde de ani pentru ca viaţa să ajungă la multicelularitate.

Prin urmare, Dahlbüdding şi colegii săi au explorat o alternativă: dacă atmosfera nu ar fi dominată de dioxid de carbon, ci de hidrogen? Hidrogenul rămâne gazos chiar şi în condiţii de frig extrem şi poate reţine căldura eficient.

Mecanismul propus se bazează pe faptul că, deşi radiaţia infraroşie traversează în mare parte hidrogenul fără a fi absorbită, la presiuni ridicate moleculele de hidrogen se pot ciocni între ele, formând complexe temporare care absorb şi captează radiaţia termică.

Rezultatul modelării: apă lichidă stabilă până la 4,3 miliarde de ani

Atunci când echipa a simulat exoluni cu atmosferă de hidrogen, condiţiile compatibile cu apa lichidă au rămas stabile, în unele scenarii, până la 4,3 miliarde de ani.

Desigur, pentru ca viaţa să apară şi să prospere ar fi necesare şi alte condiţii. Totuşi, ca punct de plecare, studiul arată că habitabilitatea exolunilor este plauzibilă şi că prezenţa unei stele nu este obligatorie pentru existenţa unor condiţii care ar putea susţine viaţa.

Ce putem verifica şi ce urmează

În prezent, nu dispunem de instrumente care să poată investiga direct atmosferele unor asemenea exoluni, dacă vor fi descoperite. Cu toate acestea, ideea poate fi testată mai departe prin modelare şi prin explorarea altor configuraţii posibile.

Cercetătorii notează că, în lucrări viitoare, vor analiza configuraţii habitabile care depăşesc scenariul unei atmosfere dominate de hidrogen şi vor verifica dacă acestea rămân stabile şi pot reţine suficientă căldură. Creşterea complexităţii modelului ar permite o evaluare mai bună a şanselor de habitabilitate pentru aceste lumi nevăzute.

Un aspect conex important este modul în care astfel de sisteme ar putea fi identificate. Deoarece planetele rătăcitoare nu sunt iluminate de o stea, una dintre puţinele căi promiţătoare rămâne detectarea prin efecte gravitaţionale (de pildă, evenimente de amplificare a luminii unor stele de fundal). În principiu, o exolună ar putea lăsa o semnătură suplimentară, iar rafinarea strategiilor de observaţie ar putea ajuta la separarea acestor indicii subtile.

Merită luată în calcul şi componenta geochimică: o atmosferă de hidrogen care izolează termic poate influenţa reacţiile de la suprafaţă şi din ocean, dacă există, inclusiv disponibilitatea unor surse de energie chimică. În combinaţie cu încălzirea mareică, aceste procese ar putea crea nişe stabile, comparabile – ca principiu – cu mediile alimentate de energie internă din sistemul nostru, chiar dacă aici vorbim despre o exolună care călătoreşte departe de orice stea.

Rezultatele au fost publicate în Buletinele lunare ale Societăţii Astronomice Regale.