Парадокс червоного неба змусить вас поставити під сумнів наше місце у Всесвіті

У великому космічному масштабі наш маленький куточок Всесвіту не такий вже й особливий – ця ідея лежить в основі принципу Коперника. І все ж є один важливий аспект нашої планети, який дійсно незвичайний: наше Сонце — жовтий карлик.

Про це пише видання ScienceAlert, передають OstanniPodii.com

Оскільки наша рідна зірка – та, яку ми знаємо найінтимніше, було б спокусливо припустити, що жовті та білі карлики (FGK-карлики) поширені в інших місцях космосу. Однак вони далеко не найчисленніші зорі в галактиці; пальма першості належить іншому типу зірок – червоним карликам (M-карлики).

Мало того, що червоні карлики складають до 75 відсотків усіх зірок Чумацького Шляху, вони набагато холодніші й живуть довше, ніж такі зорі як Сонце. Набагато, набагато довше живуть.

Ми очікуємо, що наше Сонце проживе близько 10 мільярдів років; а зорі-червоні карлики, як очікується, – трильйони. Фактично так довго, що за всі 13,5 мільярда років, що минули з моменту Великого вибуху, жодна з них ще не досягла кінця свого життя в головній послідовності.

Оскільки червоних карликів так багато й вони настільки стабільні, та оскільки ми не повинні автоматично вважати себе космічно особливими, той факт, що ми не обертаємось навколо червоного карлика, має бути дещо дивним. І все-таки ми знаходимося тут, на орбіті не дуже поширеного жовтого карлика.

Це, згідно з роботою астронома Девіда Кіппінга з Колумбійського університету, є парадоксом червоного неба – наслідком парадоксу Фермі, який ставить питання про те, чому ми досі не знайшли жодних інших форм розумного життя у величезному Всесвіті.

«Розв’язання цього парадоксу, — пише він у своєму дослідженні, — дозволить визначити направлення майбутніх експериментів з дистанційного зондування життя та меж життя у космосі».

Зорі-червоні карлики є привабливою перспективою для пошуків позаземного життя. Вони не горять так гаряче, як зорі, схожі на Сонце, а це означає, що будь-які екзопланети, що обертаються навколо них, повинні бути ближче, щоб досягти придатної для життя температури. Своєю чергою, це може полегшити пошук і вивчення таких екзопланет, оскільки вони обертаються навколо своїх зірок частіше, ніж Земля навколо Сонця.

Справді, астрономи знайшли чимало кам’янистих екзопланет, таких як Земля, Венера та Марс, що обертаються навколо зірок-червоних карликів у такій життєпридатній зоні. А деякі з них навіть знаходяться відносно близько. Це захоплива річ, і звісно здається, що зорі-червоні карлики повинні хоча б де-небудь розміщувати життя, ось чому астробіологи й займаються пошуком.

У своїй роботі Кіппінг викладає чотири варіанти вирішення парадоксу червоного неба.

Вирішення I: Незвичайний результат

Перше вирішення полягає в тому, що нам скажено пощастило. Якщо швидкість зародження життя навколо обох типів зірок однакова, то Земля — викидень, і наша поява на орбіті Сонця була випадковою, одним шансом із сотні.

Це створило б суперечність з принципом Коперника, який стверджує, що у Всесвіті немає привілейованих спостерігачів, і що наше місце в ньому цілком нормальне. Якби ми були сторонніми, то це б свідчило про те, що наше місце не настільки вже й нормальне.

Ця відповідь не є неможливою, але й не є особливо задовільною. Інші три вирішення дають відповіді, які не тільки більше задовільні, але й можуть бути перевірені.

Новини за подібною темою:

		Супутник Урана Міранда можливо приховує під своєю поверхнею водний океан
		Вчені вказали на місце на Марсі, де потенційно може існувати життя
		Вчені NASA розповіли, чому ми можемо не помітити техносигнатури сонячних панелей

Вирішення II: Загальмоване життя під червоним небом

Відповідно до цього вирішення, Кіппінг стверджує, що жовті карлики більш придатні для життя, ніж червоні, та, як наслідок, навколо червоних карликів життя виникає набагато рідше – приблизно у 100 разів рідше. Є багато теоретичних доказів, що підтверджують цю ідею. Наприклад, червоні карлики, як правило, буйні, з великою кількістю спалахів і не мають тенденції до наявності планет типу Юпітера.

«Багато теоретичних робіт ставлять під сумнів правдоподібність існування складного життя на M-карликах, висловлюючи занепокоєння щодо припливного блокування та атмосферного колапсу, збільшення впливу зоряної активності, довготривалих фаз перед головною послідовністю та дефіциту потенційно корисних компаньйонів розміром з Юпітер», – написав Кіппінг.

«Виходячи з цього, є хороші теоретичні обґрунтування на підтримку вирішення II, хоча ми підкреслюємо, що воно залишається неперевіреним спостережливо».

Вирішення III: Урізане вікно для складного життя

Тут аргумент полягає в тому, що життя просто не встигло з’явитися навколо зірок-червоних карликів.

Це може здатися нелогічним, але це пов’язано з фазою життя зірки, що передує головній послідовності, перш ніж вона почне плавити водень. У такому стані зірка горить все гарячіше та яскравіше; для червоних карликів цей період триває близько мільярда років. Протягом цього часу в будь-яких потенційно придатних для життя світах може виникнути постійний парниковий ефект.

Це може означати, що вікно для появи складної біології на кам’янистих планетах біля білих і жовтих карликів набагато більше, ніж у червоних.

Вирішення IV: Мізерність блідо-червоних точок

Нарешті, хоча близько 16 відсотків червоних карликів з екзопланетами внесені до списку як володарі кам’янистих екзопланет у жилій зоні, можливо, ці світи не так поширені, як ми думали. У наших спостереженнях беруть участь наймасивніші червоні карлики, тому що вони найяскравіші та найлегші для вивчення; але що робити, якщо ті, про які ми знаємо відносно мало, не мають кам’янистих екзопланет в жилій зоні?

Оскільки червоні карлики малої маси фактично найбільш численні, це може означати, що кам’янисті екзопланети в жилій зоні у 100 разів рідше зустрічаються навколо червоних карликів, ніж навколо жовтих карликів.

«У цьому випадку розумне життя є рідкісним явищем у космосі та з’являється повсюдно між M- і FGK-карликами, але придатні для життя світи щонайменше на два порядки рідше зустрічаються навколо M-карликів, ніж FGK», – написав Кіппінг.

«Два порядки величини є значною різницею, що робить це пояснення особливо цікавим. Воно вимагатиме, щоб переважна більшість багатьох відомих планет помірного клімату розміром із Землю навколо M-карликів були якимсь чином негостинними для життя, або щоб М-карлики пізнього типу (з низькою масою) рідко розміщували біля себе придатні для життя світи».

Можливо навіть, що відповідь криється в кількох із цих вирішень, що дозволить ефекту в будь-якій одній області бути менш вираженим. І, можливо, незабаром ми зможемо отримати підтвердження. Наприклад, у міру вдосконалення наших технологій ми зможемо краще бачити зорі-червоні карлики меншої маси та шукати планети на орбіті навколо них.

Зробивши це, якщо ми знайдемо кам’янисті екзопланети, ми зможемо уважніше розглянути їх потенційну життєпридатність — визначити, чи обертаються вони в зоні, придатній для життя, і чи могло життя там бути загальмоване зоряними процесами.

«Зрештою, — пише Кіппінг, — вирішення парадоксу червоного неба являє собою центральний інтерес для астробіології та SETI, що вплине на те, яким зорям присвятити наші ресурси, а також поставить фундаментальне питання про природу та межі життя в космосі».

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Пошук позаземного життя