Які зорі, найімовірніше, мають придатні для життя планети? Результати нового дослідження вказують на те, що таким є зорі класу K. Вони в спектральній класифікації зір лежать між найхолоднішими червоними карликами M класу та зорями классу G, до якого належить Сонце. Якраз K зорі можуть забезпечити комфортне місце життя.
В останні роки астрономи відкрили понад 4000 екзопланет серед яких і потенційно придатні для життя. Виявлено екзопланети, що обертаються навколо зір як схожих на Сонце, так і не схожих, наприклад, малих, холодних червоних карликів. Пошук планет, які можуть бути придатними для життя, є однією з головних і найцікавіших цілей полювання на екзопланети. Тому астрономи хочуть знати, біля яких зір імовірність населених планет найвища.
Ці зорі можна розглядати як такі, що обов’язково мають зони, придатні для життя. Йдеться про певну ділянку космічного простору довкола зорі, де температури на планеті з твердою поверхнею дозволяють існування рідкої води.
Нове дослідження, результати якого оприлюднив The Astrophysical Journal Letters у березні 2019 року, може допомогти звузити пошук зір із зоною для життя. Дослідження виконала Джада Арні (Giada Arney) з Центру космічних польотів імені Ґоддарда NASA.
Хоч як дивно, але за даними дослідження Арні, кращими, в сенсі придатності для життя, можуть бути зорі не такі, як Сонце. Ідеальними кандидатами можуть бути зорі класу K, холодніші, ніж Сонце, але яскравіші, ніж червоні карлики класу M. K зорі можуть існувати від 17 до 70 мільярдів років, набагато довше, ніж сонячноподібні зорі, які перебувають на головній послідовності діаграми Герцшпрунга—Рассела всього лише близько 10 млрд років. Більш тривалий термін існування зорі класу K дає життю, якщо воно коли-небудь виникне, на планеті, що обертається навколо такої зорі, більше часу для розвитку.
K зорі також менш активні в молодості, з меншою кількістю сильних спалахів, які могли б знищити будь-яке життя на молодій планеті. На відміну від цього, малі червоні карлики класу М більш активні. Тому життя, що з’явиться на планеті, яка обертається навколо зорі спектрального класу М, має знайти спосіб зберегтися в екстремальних умовах.
Рисунок, що ілюструє Гарвардську класифікацію зір. Сонце — жовта зоря класу G. Фото з сайту https://earthsky.org.
Арні зазначила, що М зорі мають певні переваги. Вони є найпоширенішим типом зір і перебувають на головній послідовності більше трильйона років. Але їхня активність, що нагадує активність Сонця, є проблемою з огляду на життя, особливо у період їхньої молодості. У молодому віці вони також генерують більше енергії, якої, можливо, достатньо, щоб довести до кипіння океани на будь-яких близьких до зорі землеподібних планетах.
K зорі містяться посередині між M зорями і сонцеподібними зорями класу G. Арні зазначила: «Мені подобається вважати, що K зорі містяться в “комфортному місці” між зорями схожими на Сонце і M зорями».
Як можна виявити життя на планеті, що обертається навколо далекої К зорі? Перше, що потрібно визначити, — чи є потенційні біосигнатури, тобто хімічні особливості, що можуть вказувати на існування життя, — в атмосфері планети. Однією з таких біосигнатур буде існування як метану, так і кисню. Оскільки ці гази зазвичай швидко взаємознищують один одного, тоді, якщо ми знайдемо їх обох, можемо припустити, що, можливо, їх постійно виробляє якесь життя.
Уявлення художника про надземлю Kepler-438b, що обертається навколо зорі класу K. Фото з сайту https://earthsky.org.
Арні використовувала комп’ютерну модель для моделювання хімічного складу і температури можливої атмосфери планети, щоб побачити її поведінку біля різних типів зір. Інша модель дала змогу отримати спектр атмосфери планети, який можна буде отримати з допомогою майбутнього великого телескопа. Дослідниця пояснила: «Коли ви маєте планету навколо K зорі, кисень не руйнує метан дуже швидко, тому в атмосфері може накопичуватися більша його кількість. Це пояснюється тим, що ультрафіолетове світло K зорі не сприяє утворенню високоактивних сполук кисню, які руйнують метан так само легко, як за наявності зорі, схожої на Сонце».
Аналіз також показав, що сигнал метан—кисень може бути сильнішим від планет, що містяться біля K зір. Те ж саме було передбачено для М зір, але знову ж таки, їхня інтенсивна активність може ускладнити розвиток життя.
Ще одна перевага K зір полягає в тому, що планети легше виявляти — навіть бачити їх прямо — ніж навколо яскравіших сонячноподібних зір. Арні про це сказала так: «Сонце в 10 мільярдів разів яскравіше, ніж землеподібна планета біля нього, тому ви маєте погасити багато світла, якщо хочете побачити планету. K зоря може бути “лише” в мільярд разів яскравішою, ніж Земля навколо неї.
Потенційно придатні для життя екзопланети можуть бути і біля зір класу M (червоних карликів), такі як сім планет розмірами схожими на Землю в системі TRAPPIST-1. Фото з сайту https://earthsky.org.
Арні також назвала деякі з прилеглих до Сонячної системи K зорі, які можуть бути найімовірнішими з огляду існування біля них населених планет: «Я вважаю, що К зорі, такі як 61 Cyg A/B, Epsilon Indi, Groombridge 1618 та HD 156026, можуть бути особливо цікавими мішенями для пошуку в майбутньому у них біосигнатур».
Зважаючи на те, що наша галактика містить понад 200 мільярдів зір, ця робота допоможе астрономам зрозуміти, які саме зорі та їхні планети варто найперше вивчати з метою пошуків життя, навіть якщо це будуть лише мікроби.
За інф. з сайту https://earthsky.org
