Жилі екзопланети шукатимуть на орбітах особливих зірок

Вчені, які шукають ознаки життя поза нашою Сонячною системою, стикаються із серйозними проблемами, однією з яких є те, що тільки в нашій галактиці є сотні мільярдів зірок.

Щоб звузити пошук, вони мають з′ясувати: які види зірок найбільше підходять для розміщення жилих планет, розповідають в НАСА.

Нове дослідження виявило, що певний клас зірок, що називаються K-зірками, які більш тьмяні за Сонце, але яскравіші найбільш слабких зірок, можуть бути особливо перспективними мішенями для пошуків ознак життя.

Чому? По-перше, K-зірки живуть дуже довго - від 17 мільярдів до 70 мільярдів років, у порівнянні з 10 млрд років для Сонця - дають достатньо часу для розвитку життя. Крім того, K-зірки мають меншу екстремальну активність у своїй молодості, ніж найтемніші зірки Всесвіту, звані М-зірками або "червоними карликами".

М-зірки дійсно пропонують певні переваги в пошуку жилих планет. Вони є найпоширенішим типом зірок у галактиці, складаючи близько 75% всіх зірок у Всесвіті. Вони також економні зі своїм паливом, і можуть світитися протягом більше трильйона років. Одним з прикладів М-зірки є TRAPPIST-1, яка, як відомо, містить сім скельних планет розміру Землі.

Але бурхлива молодість М-зірок підносить проблеми потенційному життю. Зоряні спалахи - вибухові викиди магнітної енергії - набагато частіші і енергійніші від молодих М-зірок, ніж молодих зірок подібних Сонцю. М-зірки також є набагато яскравішими, коли вони молоді, аж до мільярда років після утворення, з енергією, яка могла б випарувати океани на будь-яких планетах, які зможуть коли-небудь опинитися в жилій зоні.

"Мені подобається думати, що K-зірки знаходяться в "солодкому місці" між зірками-аналогами Сонця і М-зірками", - сказала Джайда Арні з Центру космічних польотів NASA в Грінбелті, штат Меріленд.

Арні хотіла дізнатися, як можуть виглядати біосигнатури або ознаки життя на гіпотетичній планеті, що обертається навколо K-зірки. Її аналіз опубліковано в журналі Astrophysical Journal Letters.

Новини за подібною темою:

		"Габбл" і "Нові горизонти" одночасно націлилися на Уран для подальшого вивчення екзопланет
		Вчені відкрили планету, що обертається навколо найближчої до нашого Сонця поодинокої зорі
		"Вебб" виявив на "пухкій" екзопланеті несподівану асиметрію її атмосфери

Вчені вважають, що одночасна присутність кисню і метану в атмосфері планети є сильною біосигнатурою, оскільки ці гази люблять реагувати один з одним, знищуючи один одного. Отже, за словами Арні, якщо ви бачите їх присутніми в атмосфері разом, це означає, що щось виробляє їх швидко, цілком можливо, життя.

Однак, оскільки планети навколо інших зірок (екзопланети) настільки віддалені, необхідно, щоб в атмосфері екзопланети була значна кількість кисню і метану, щоб їх могли бачити обсерваторії на Землі. Аналіз Арні виявив, що біосигнатура кисень-метан, ймовірно, буде сильнішою навколо K-зірки, ніж сонцеподібної зірки.

Арні використовувала комп′ютерну модель, що імітує хімічний склад і температуру атмосфери планети, і як ця атмосфера реагує на різних зірок-господарів. Потім, ці синтетичні атмосфери проходили через модель, що імітує спектр планети, щоб показати, як вона може виглядати в майбутньому на телескопах.

"Коли ви розміщуєте планету навколо K-зірки, кисень не руйнує метан так швидко, тому більше його може накопичуватися в атмосфері, - каже Арні. - Це пояснюється тим, що ультрафіолетове світло K-зірки не генерує високоактивні кисневі гази, які руйнують метан так само легко, як сонцеподібна зірка".

Цей більш сильний сигнал кисень-метан також був передбачений для планет навколо M-зірок, але їх високі рівні активності можуть зробити M-зірки нездатними утримувати жилі світи. K-зірки можуть запропонувати перевагу в більш великій ймовірності одночасного виявлення кисень-метану у порівнянні зі сонцеподібними зірками і без недоліків, що виникають з M-зіркою.

Крім того, екзопланети навколо K-зірок буде легше побачити, ніж навколо сонцеподібних просто тому, що K-зірки є більш тьмяними. "Сонце в 10 мільярдів разів яскравіше, ніж схожа на Землю планета навколо неї, тому вам необхідно придушити багато світла, щоб побачити планету, що обертається. Зірка K може бути "лише" в мільярд разів яскравішою, ніж Земля навколо неї", - сказала Арні.

Дослідження Арні також включає обговорення того, яка з найближчих K-зірок може слугувати найкращою ціллю для майбутніх спостережень. Оскільки ми не маємо можливості подорожувати до планет навколо інших зірок через їх величезні відстані від нас, ми обмежені аналізом світла з цих планет для пошуку сигналу, що життя там може існувати. Розділяючи це світло на його компонентні кольори або спектр, вчені можуть визначити складові атмосфери планети, оскільки різні сполуки виділяють і поглинають різні кольори світла.

"Я вважаю, що деякі найближчі зірки, такі як 61 Cyg A/B, Epsilon Indi, Groombridge 1618 і HD 156026, можуть бути особливо добрими цілями для подальшого пошуку біосигнатур", - вказала Арні.

• Екзопланети