Донині астрономи виявили понад 4000 планет, що обертаються навколо інших зір. Згідно із статистикою в нашій галактиці Молочний Шлях має бути понад 100 мільярдів планет. Їхні розміри та інші параметри доволі ріжні, їх допіру навіть непередбачали до того, як екзопланети були вперше виявлені в середині 1990-х. Найбільша мотивація для вивчення цих планет — знайти об’єкт «Земля II» (Genesis II), планету, де життя виникло і розвинулося далі, ніж рівень мікробів. Кінцевим результатом був би пошук розумного життя за межами Землі.

Головним у пошуку населених планет є пошук придатних зір, які могли б сприяти появі складних організмів. Оскільки Сонце живить життя на Землі протягом майже 4 мільярдів років, звичайна мудрість підказує, що такі зорі, як воно, мають бути головними кандидатами. Але такі зорі, як Сонце, становлять лише близько 10 відсотків зоряного населення Молочного Шляху. Ба більше, вони порівняно недовговічні. Сонце нині перебуває на півдорозі свого існування, час якого приблизно 10 мільярдів років.

Складні організми виникли на Землі лише 500 мільйонів років тому. І сучасна людина з’явилася лише в останню мить космічної шкали часу: 200 000 років. Майбутнє людства невідоме. Але, ясно те, що Земля стане непридатною для вищих форм життя через понад 1 мільярд років, коли Сонце стане більшим за розмірами й «спалить» нашу планету.

Тому зорі, трохи холодніші від Сонця (їх називають жовтогарячими, або помаранчевими, карликами), вважають кращими місцями для існування біля них життя протягом тривалого часу. Вони можуть постійно світити десятки мільярдів років. Це відкриває широкий часовий діапазон для біологічної еволюції, щоб здійснювати безліч експериментів для отримання стійких життєвих форм. І на кожну зорю, як Сонце, в Молочному Шляху є втричі більше помаранчевих карликів.

Єдиний клас зір, кількість яких ще більша, — це червоні карлики. Але це феєричні маленькі зорі. Вони такі активні, що генерують у 500 разів більше випромінювання у вигляді рентгенівських променів та ультрафіолету, ніж це робить Сонце. Планети навколо цих зір постійно перебувають під «обстрілом» такого випромінювання. Важко уявити появу там таких організмів, як ми.

На цій інфографіці показане порівняння характеристик зір нашої галактики, що належать до трьох ріжних спектральних класів: зорі, схожі на Сонце, належать до класу G; зорі меншої маси та холодніші, ніж Сонце, — до класу K (жовтогарячі карлики) і ще менші масою та холодніші зорі — до класу М (червоні карлики). Наведено кілька важливих параметрів. Зони життя — простір довкола зорі, де на планеті, що міститься в такій зоні, потенційно може існувати життя, — ширші для гарячих зір. Час існування червоних карликів (зір класу М) може перевищувати 100 мільярдів років. Вік жовтогарячих карликів може становити від 15 до 45 мільярдів років. Вік Сонця триває лише 10 мільярдів років. Відносна кількість шкідливого випромінювання (для життя, як ми його знаємо) може бути у 80 — 500 разів більшою від М карликів, ніж від Сонця, але лише в 5 — 25 разів більшою від жовтогарячих карликів. Червоні карлики складають основну частину всіх зір Молочного Шляху, близько 73 відсотків. Сонячноподібні зорі становлять лише 6 відсотків, а карлики спектрального класу К — 13 відсотків. За сукупністю (збалансованістю) цих чотирьох параметрів найкращими зорями, біля яких може існувати життя, є жовтогарячі K-карлики. Фото з сайту NASA.

Нова ідея, підтверджена дослідженнями, виконаними за допомогою Космічного телескопа імені Габбла та інших телескопів, полягає в тому, що помаранчеві карлики — це «зорі золотоволоски» («Goldilocks stars») — не надто гарячі, не надто великі й, найперше, не надто жорстокі, щоб мати планети, сприятливі для життя, на великому відтинку космічного часу.

У пошуках життя за межами Землі астрономи шукають планети в зоні життя зорі (в англомовних джерелах її часто називають «зоною золотоволоски» (Goldilocks zone), бо суть казки Goldilocks and the Three Bears нагадує пошуку придатної для життя зорі — Ред.). У такій зоні температура якраз така, що на поверхні планети може бути рідка вода, щоб живити життя. Принаймні таке, яке ми знаємо.

На думку Едварда Ґуйнана (Edward Guinan) з університету Вілланова США, штат Пенсильванія) трохи холодніші й менш яскраві, ніж Сонце, зорі-карлики, що належать до спектрального класу К, є справжні «зорі золотоволоски». «Якщо ви шукаєте придатні для життя планети, велика кількість зір K збільшує ваші шанси знайти життя».

Карлики спектрального класу K не мають сильних і активних магнітних полів, що спричиняють потужне рентгенівське та ультрафіолетове випромінювання і енергетичні спалахи. Дослідження Гуйнана вказують на те, що на таких зорях спалахи трапляються набагато рідше. Планети, що містяться біля них, отримали б приблизно 1/100 смертоносного рентгенівського випромінювання від його кількості, яку отримують ті, що обертаються в зоні життя магнітно-активних М-зір.

Гуйнан та його університетський колега Скотт Енґл (Scott Engle) разом зі студентами виконують дослідницьку програму під назвою «GoldiloKs»: визначають вік, періоди обертання та рентгенівське і ультрафіолетове випромінювання з вибірки переважно холодних зір спектральних класів G та K. Для спостережень вони використовують Космічний телескоп імені Габбла, рентгенівську обсерваторію «Чандра» та супутник XMM-Ньютон Європейського космічного агентства. Дані спостережень «Габбла» в ультрафіолетовому діапазоні науковці використали для оцінки випромінювання водню близько 20 жовтогарячих карликів. «“Габбл” — єдиний телескоп, який може виконувати такі спостереження», — сказав Гуйнан.

Науковці виявили, що рівні випромінювання набагато сприятливіші для будь-яких планет біля цих зір, ніж для тих, що містяться навколо червоних карликів. K-зорі також мають триваліший термін життя і, отже, зона життя біля них змінюється повільніше. Тому K-карлики, ймовірно, є ідеальним місцем для пошуку життя. Ці зорі дають своїм планетам час для еволюції життя до його високорозвинутої форми. Протягом усього життя Сонця, тобто упродовж 10 мільярдів років, К-зорі збільшують свою яскравість лише приблизно на 10—15 відсотків, надаючи біологічній еволюції набагато довший проміжок часу для розвитку складних форм життя, ніж на Землі.

Гуйнан і Енґл розглядали деякі цікаві K-зорі, які мають планети, зокрема Кеплер-442, Тау Кита та Епсилон Ерідана. (Останні дві в 1960 р. були цілями проекту «Озма» — першої спроби виявити радіопередачі ві позаземних цивілізацій.)

«Кеплер-442 примітна тим, що біля цієї зорі (спектральний клас, К5) обертається одна з найкращих планет «золотоволоски» — маса планети з твердою поверхнею Кеплер-442b трохи більше ніж удвічі більша маси Землі. Отже, система Кеплер-442 — це планета в зоні життя (в зоні золотоволоски), біля зорі «золотоволоски»!» — сказав Гуйнан.

Протягом останніх 30 років Гуйнан, Енґл та їхні студенти спостерігали зорі ріжних спектральних класів. На основі своїх досліджень дослідники встановили зв’язок між віком зорі, швидкістю обертання, інтенсивністю ультрафіолетового випромінювання та спалаховою активністю. Ці дані дослідники використали для вивчення впливу високоенергетичного випромінювання на атмосферу планети та можливе життя.

Результати дослідження були представлені на 235-му засіданні Американського астрономічного товариства в Гонолулу (Гаваї).

За інф. з сайту https://phys.org