В поисках жизни за пределами Земли главными целями астрономов являются планеты, расположенные в «обитаемой зоне» своих звезд – области, где температура позволяет воде находиться на поверхности внесолнечного мира в жидком состоянии. Но на какие светила следует обратить пристальное внимание в первую очередь, чтобы существенно повысить шансы на успех?
«Наше Солнце позволило развиться жизни на Земле и поддерживает ее на протяжении почти 4 миллиардов лет. Логично предположить, что звезды, подобные ему, будут главными кандидатами при поиске потенциально обитаемых миров. Однако на самом деле это не так и, основываясь на данных наблюдений за три десятка лет, стало ясно, что лучшими целями являются оранжевые карлики. Эти «звезды Златовласки» не слишком горячие, не слишком холодные и, прежде всего, не слишком активные», – заявил Эдвард Гинан из Университета Виллановы (США) на 235-ом собрании Американского астрономического общества в Гонолулу, Гавайи (США).
Система звезды Альфа Центавра B, типичного оранжевого карлика, в представлении художника. Credit:
ESO/L. Calçada/Nick Risinger
В Млечном Пути проживает примерно в три раза больше оранжевых карликов, чем таких звезд, как наше Солнце. Около тысячи из них расположены в пределах 100 световых лет от нас и являются главными кандидатами для подробных исследований. Но чем они лучше красных карликов или солнцеподобных звезд?
Начнем с того, что оранжевые карлики живут от 15 до 45 миллиардов лет, а наше Солнце, которое сейчас находится уже на полпути своего жизненного цикла, 10 миллиардов лет, и его сравнительно высокая скорость эволюции очень скоро сделает Землю практически необитаемой.
«Звезды солнечного типа не позволяют атмосфере планеты долго оставаться стабильной. Примерно через один-два миллиарда лет Земля окажется на более разогретом краю обитаемой зоны Солнца, так как оно постепенно будет становиться ярче и горячее. В результате наша планета начнет высыхать, теряя свою нынешнюю атмосферу и океаны. А в возрасте девяти миллиардов лет Солнце «раздуется», станет красным гигантом и, возможно, поглотит Землю», – отметил Эдвард Гинан.
Солнечная система после превращения Солнца в белый карлик в представлении художника. Credit: Mark Garlick
Конечно, красные карлики имеют еще более продолжительный срок жизни, но, судя по всему, они крайне враждебны. Планеты, расположенные в обитаемой зоне у этих маленьких холодных звезд, подвергаются воздействию экстремальных уровней рентгеновского и ультрафиолетового излучения, в сотни и тысячи раз более интенсивного, чем Земля получает от Солнца. А беспрерывный фейерверк вспышек и выбросов корональной массы бомбардируют миры кипящей плазмой и поливают ливнями частиц высокой энергии, достигающими поверхности. Планеты в обитаемой зоне красных карликов могут быть очень быстро выжжены, а их атмосферы потеряны на ранних стадиях эволюции.
«Сегодня мы уже не так оптимистичны в отношении шансов найти развитую жизнь вокруг красных карликов», – добавил Эдвард Гинан.
Художественное представление уничтожения атмосферы экзопланеты ультрафиолетовыми вспышками красного карлика. Credit: NASA, ESA, and D. Player (STScI)
Оранжевые карлики, наоборот, не обладают интенсивными активными магнитными полями, которые вызывают сильное рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, и гораздо реже проявляют вспышечную активность. Их планеты получают примерно в 100 раз меньше смертоносного рентгеновского излучения, чем те, что вращаются в обитаемых зонах красных карликов. Кроме этого, учитывая продолжительность жизни оранжевых карликов, им свойственна более медленная миграция обитаемой зоны.
«Эти звезды кажутся идеальным местом для поиска обитаемых планет. За все время жизни Солнца оранжевый карлик увеличит свою яркость всего на 10-15%, что дает биологической эволюции гораздо больший промежуток времени для развития продвинутых форм», – сказал Эдвард Гинан.
На диаграмме представлено сравнение (расположение обитаемой зоны, интенсивность губительного излучения, распространенность в Млечном Пути, продолжительность жизни) красных карликов, оранжевых карликов и желтых карликов. Credit: NASA, ESA, Z. Levy
Руководствуясь своими выводами Эдвард Гинан со своими коллегами выделил некоторые из наиболее интересных оранжевых карликов, у которых ранее были открыты планеты, и возглавил список Kepler-442.
«Звезда Kepler-442 примечательна тем, что в ее обитаемой зоне располагается одна из самых перспективных целей для поиска внеземной жизни – каменистая планета Kepler-442 b, масса которой в два с небольшим раза больше земной. Таким образом, система Kepler-442 состоит из планеты Златовласки и звезды Златовласки!» – заключил Эдвард Гинан.
Источник: