Жилі екзопланети шукатимуть на орбітах особливих зірок

Опубліковано: 00:37 п`ятниця, 8 березня 2019 р.  
Жилі екзопланети шукатимуть на орбітах особливих зірок - фото

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.

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.


                 
 


    НОВИНИ ВІД ПАРТНЕРІВ:


    ПОПУЛЯРНІ НОВИНИ ЗА ТИЖДЕНЬ: