Planeetat syntyivät paljon aiemmin kuin uskalsimme kuvitella

Haluan, että istut alas tätä varten.

Tutkijat ovat löytäneet todisteita siitä, että kiviset planeetat – oikeita maailmoja, joissa on kallioita, metalleja ja ehkä vettäkin – saattoivat alkaa muodostua hävyttömän paljon aiemmin kuin on ajateltu. Puhutaan vain 100 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.

Anna sen tosiasian hetken painaa.

Maailmankaikkeus on noin 13,8 miljardia vuotta vanha. Jos planeetat alkoivat syntyä jo sadan miljoonan vuoden kohdalla, se on kuin vauva syntyisi ja opettelisi kävelemään elämänsä ensimmäisten sekuntien aikana. Puhutaan kosmisesti käsittämättömän nopeasta aikataulusta.

Mistä planeettojen raaka-aineet tulivat?

Tässä tarinan kauneus piilee: ensimmäiset tähdet loivat planeettojen raaka-aineet kuolemallaan.

Jotkut varhaisimmista tähdistä olivat valtavia – jättiläisiä millä mittarilla tahansa. Ja kun nämä kosmiset järkäleet kuolivat, ne eivät menneet hiljaa. Ne räjähtivät upeissa supernovissa ja levittivät alkuaineita kuten hiiltä, happea ja rautaa kaikkialle maailmankaikkeuteen.

Nämä räjähdykset olivat maailmankaikkeuden ensimmäisiä merkittäviä "raskaiden alkuaineiden" lähteitä, joita planeettojen tekemiseen tarvitaan. Ajattele sitä tähtien kierrätyshankkeena mahdollisimman suuressa mittakaavassa. Tähdet kuolivat, jotta maailmat voisivat lopulta syntyä.

Tohtori Daniel Whalen Portsmouthin yliopistosta tiivisti sen kauniisti: "Maan kaltaisten planeettojen esiasteet voivat muodostua matalan massan, pitkäikäisten tähtien ympärille ensimmäisten kosmisten räjähdysten jäännöksissä vain 100 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen."

Yksi erityinen räjähdystyyppi, niin sanottu parien epästabiilisussupernova, on aivan häkellyttävä. Yksi ainoa sellainen voi sylkäistä avaruuteen yli satakertaisen määrän Auringon massaa raskaissa alkuaineissa. Lähes käsittämätön määrä planeettojen rakennusainetta levittyi avaruuteen yhdessä katastrofaalisessa hetkessä.

Maankaltaisia maailmoja varhaisessa maailmankaikkeudessa

Kun tutkijat ajoivat tietokonesimulaatioita siitä, mitä nuo varhaiset aikakaudet sisälsivät, he löysivät jotain merkittävää: rikastunutta materiaalia pyöriviä kiekkoja nuorten tähtien ympärillä. Nämä kiekot ovat käytännössä planeettakuntien syntypaikkoja – samanlaisia rakenteita kuin se, josta oma Aurinkokuntamme lopulta muodostui.

Yhdessä simulaatiossa löytyi kiekko nuoren tähden ympäriltä, massa noin 70 prosenttia Auringosta. Tuon kiekon sisällä oli kertynyt kiinteää materiaalia niin paljon, että se olisi riittänyt useamman Maan massan verran planeettojen rakennuspalikoiksi. Ja tässä tulee se, mikä saa minut hämmästymään: tämä materiaali sijaitsi suunnilleen samalla etäisyydellä tähdestään kuin Maa Auringostamme.

Tätä etäisyyttä ei kannata ohittaa sattumana. Se on se vyöhyke, jolla lämpötilat mahdollistavat nestemäisen veden – käytännössä optimaalisin paikka mahdollisesti elinkelpoisille maailmoille.

Vesiyllätys

Mutta tässä on se, mikä todella hämmästytti minua tutkimusta lukiessa.

Simulaatiot osoittivat, että nämä varhaiset kiekot sisälsivät huomattavia määriä vettä. Ei vain jäämiä – vaan merkittäviä määriä. Puhutaan vain muutamasta kerrasta vähemmän kuin mitä oli tarjolla oman Aurinkokuntamme muodostuessa.

Tämä tarkoittaa, että elinkelpoisuuden perusainekset eivät olleet vain läsnä varhaisessa maailmankaikkeudessa. Niitä oli merkittäviä määriä, oikeilla etäisyyksillä tähtiensä ympärillä, oikeissa olosuhteissa mahdollisesti ylläpitämään elämää sellaisena kuin sen ymmärrämme.

Maan uskotaan saaneen suuren osan vedestään planeettojen rakentumisprosessissa yli jääneestä materiaalista. Jos näillä varhaisilla maailmoilla oli vastaavat olosuhteet, ne olisivat voineet kulkea samaa polkua.

Mitä tämä tarkoittaa elämän etsimiselle?

Tässä kohtaa aivoni alkavat tehdä voltteja. Jos kiviset planeetat ja niiden ainekset muodostuivat näin nopeasti alkuräjähdyksen jälkeen, elämän mahdollisuudet maailmankaikkeudessa avautuivat paljon aiemmin kuin osasimme kuvitella.

Miljardien vuosien ajan siellä saattoi olla maailmoja, joissa oli vettä, kivisiä pintoja, peruskemiaa, jota elämä mahdollisesti tarvitsee alkaakseen. Se on sekä jännittävää että vähän nöyryyttävää.

Toki "saattoi muodostua" ei tarkoita "muodostui varmasti" tai että elämää todella syntyi. Mutta se tarkoittaa, että mahdollisuus oli olemassa, paljon aiemmin kuin koskaan arvasimme.

Olemme tottuneet ajattelemaan Maata suhteellisen vanhana kosmisessa mittakaavassa – se syntyi noin 4,5 miljardia vuotta sitten, kun maailmankaikkeus oli jo noin 9 miljardia vuotta vanha. Mutta nämä löydökset viittaavat siihen, että Maan kaltaisia maailmoja saattoi syntyä jo silloin, kun maailmankaikkeus oli käytännössä vasta taaperoiässä.

Suuri opetus

Tämä tutkimus laajentaa käsitystämme siitä, milloin ja miten planeettakunnat ovat saattaneet muodostua. Se viittaa siihen, että maailmankaikkeus oli paljon tuottavampi alkupäivinään kuin olemme antaneet sen hälyä.

Ja rehellisesti sanottuna? Pidän sitä kauniina. Samat kosmiset prosessit, jotka loivat kotimme planeetan – muinaisten tähtien kuolemat, alkuaineiden leviäminen, maailmojen asteittainen rakentuminen – olivat käynnissä lähes alusta alkaen.

Planeettojen ja mahdollisesti elämän resepti kirjoitettiin maailmankaikkeuden ensimmäisiin lukuihin. Olemme vasta nyt alkaneet lukea noita sivuja.