Доколкото знаем, извънземният живот се нуждае от скалисти планети, за да живеят. Най-ранните такива планети може би са били пълни с въглерод, като ранните форми на живот се появяват на светове със слоеве диамант под техните кори и черно-въглищни повърхностни скали.
Неотдавнашно проучване на Натали Машиян и Ави Льоб от Харвард-Смитсонския център за астрофизика разгледа формирането на планети около звезди с бедни на въглерод метални бедни (CEMP). Тези видове звезди вероятно са се образували в ранната Вселена, точно след първото поколение масивни звезди изгаряли ядреното си гориво и експлодирали като свръхнови. Ако около такива звезди има планети, това означава, че животът би могъл да се появи във Вселената в рамките на няколкостотин милиона години от Големия взрив, преди 13, 8 милиарда години. Предишни проучвания предполагаха, че може да отнеме повече време; най-старата открита досега система на екзопланети, Kepler 444, обгражда звезда, която е на около 11, 2 милиарда години.
Елементи като желязо и силиций обикновено се смятат за най-важни за създаването на планети, защото образуват прахови зърна, около които могат да се образуват по-големи тела чрез гравитационно натрупване. Дори богати на водород газови гиганти като Юпитер започнаха от такова "семе". Въпреки това, CEMP не разполагат с толкова тежки елементи като желязото, колкото нашето Слънце, само една сто хилядна, което говори нещо, тъй като Слънцето е само 0, 003 процента желязо. Така че, ако CEMP се образуват предимно от облаци газ и прах от въглерод, кислород и азот, един въпрос е дали планети като Земята, с твърди повърхности, биха могли да се образуват.
Машиан и Льоб предполагат, че планетите в действителност могат да се акредитират в такава мъглявина и следователно около CEMP. Астрономите може да ги намерят с някои от най-новите космически телескопи и бъдещи инструменти, като космическия телескоп Джеймс Уеб, когато идват на линия. "Методите са същите [както при предишните мисии по екзопланета]", каза Льоб пред Smithsonian.com. "Бихте търсили планети, пресичащи звездите им."
В своето проучване Машиан и Льоб моделират разстоянията от CEMP, които планетите биха образували, и колко големи са те вероятно. Такива планети биха имали малко желязо и силиций, елементите, които съставляват голяма част от Земята. Вместо това те биха били по-богати на въглерод. Те откриха, че максималният размер може да бъде около 4, 3 пъти по-голям от радиуса на Земята, а въглеродната планета, според изследването, също позволява да се образуват много въглеводородни молекули на повърхността, при условие че температурата не е твърде висока. И всяка планета с маса под 10 пъти по-голяма от тази на Земята би показала много въглероден окис и метан в атмосферата си, се казва в изследването.
В мъглявината, богата на по-леки елементи, той добави, че вероятно има и вода, друг ключов компонент на биосферата. "Дори и с ниски нива на кислород водородът се комбинира с него и прави вода", каза той. Така че въглеродна планета може да има вода. Лоб казва в изявление, че тъй като самият живот се основава на въглерод, това е добре за появата на живи същества.
CEMP са толкова бедни на по-тежки елементи, защото са построени от останките на първите звезди, появили се във Вселената - бехемоти със стотици пъти по-голяма от масата на слънцето. Масивно ядро на звездата е като лук. Най-тежките елементи, създадени чрез ядрен синтез, са към центъра - желязото, магнезият и силицият са в най-вътрешните слоеве, докато въглеродът, кислородът и някои останали хелий и водород са във външните. Лоб каза, че голяма част от материала във вътрешните слоеве - онези по-тежки елементи - ще попадне обратно в черната дупка, която се образува, след като звездата се превърне в свръхнова. Междувременно по-леките елементи ще бъдат изхвърлени в космоса, за да образуват нови звезди. Тези звезди, образуващи се от газовете, останали от първата, биха били бедни на метали като желязо, но богати на въглерод - CEMP.
Едва по-късно, когато по-малко масивните звезди остаряват и избухнат като свръхнови, по-тежките метали могат да излязат. Звезда под 25 слънчеви маси ще се срине в неутронна звезда или ще се окаже като бяло джудже. За разлика от черните дупки, неутронните звезди и белите джуджета нямат скорост на бягство по-бърза от светлината, така че експлозията на свръхновата е много по-вероятно да разпространи желязото от ядрото на звездата. Ето защо звездите като слънцето имат толкова желязо, колкото те, и защо Земята има още по-тежки елементи.
Дали тези планети имат живот или не, все още е открит въпрос. Самото проучване е по-загрижено за получаване на планетите на първо място, което е съществена стъпка за живота. "Моят аспирант [Машиян] е консервативен", изсумтя Льоб. За да видите признаци на живот, човек трябва да види атмосферите на въпросните планети. Целта ще бъде подписът на кислород, който отсъства по някакъв начин да го попълни, ще изчезне от атмосферата на планетата, докато реагира с повърхностни скали. На Земята кислородът се произвежда от растения, които поемат въглероден диоксид. Извънземните, гледащи атмосферата на нашата собствена планета, ще забележат, че нещо е станало.
Виждането на тези атмосфери - ако приемем, че самите планети са намерени - вероятно ще изисква по-мощни телескопи, отколкото са налични сега. "[Космическият телескоп на Джеймс Уеб] може малко да го направи за най-близките звезди", каза той. "Но CEMP са десет пъти по-далеч."
