Обитаемые экзопланеты будут искать на орбитах особых звезд

Ученые, ищущие признаки жизни вне нашей Солнечной системы, сталкиваются с серьезными проблемами, одной из которых является то, что только в нашей галактике есть сотни миллиардов звезд.

Чтобы сузить поиск, они должны выяснить: какие виды звезд наиболее подходят для размещения обитаемых планет, рассказывают в НАСА.

Новое исследование показало, что определенный класс звезд, называемых K-звездами, которые более тусклые чем Солнце, но ярче самых слабых звезд, могут быть особенно перспективными мишенями для поисков признаков жизни.

Почему? Во-первых, K-звезды живут очень долго - от 17 миллиардов до 70 миллиардов лет, по сравнению с 10 млрд лет для Солнца - дают достаточно времени для развития жизни. Кроме того, K-звезды имеют меньшую экстремальную активность в своей молодости, чем темные звезды Вселенной, называемые М-звездами или "красными карликами".

М-звезды действительно предлагают определенные преимущества в поиске жилых планет. Они являются распространенным типом звезд в галактике, составляя около 75% всех звезд во Вселенной. Они также экономны со своим топливом, и могут светиться в течение более триллиона лет. Одним из примеров М-звезды является TRAPPIST-1, которая, как известно, содержит семь скальных планет размера Земли.

Но бурная молодость М-звезд преподносит проблемы потенциальной жизни. Звездные вспышки - взрывные выбросы магнитной энергии - гораздо чаще и энергичные от молодых М-звезд, чем молодых звезд подобных Солнцу. М-звезды также намного ярче, когда они молоды, до миллиарда лет после образования, с энергией, которая могла бы испарить океаны на любых планетах, которые смогут когда-нибудь оказаться в жилой зоне.

"Мне нравится думать, что K-звезды находятся в "сладком месте" между звездами-аналогами Солнца и М-звездами", - сказала Джайда Арни из Центра космических полетов NASA в Гринбелте, штат Мэриленд.

Арни хотела узнать, как могут выглядеть биосигнатуры или признаки жизни на гипотетической планете, вращающейся вокруг K-звезды. Ее анализ опубликован в журнале Astrophysical Journal Letters.

Новости по подобной теме:

		"Хаббл" и "Новые горизонты" одновременно нацелились на Уран для дальнейшего изучения экзопланет
		Ученые открыли планету, вращающуюся вокруг ближайшей к нашему Солнцу одиночной звезды
		"Уэбб" обнаружил на "пушистой" экзопланете неожиданную асимметрию ее атмосферы

Ученые считают, что одновременное присутствие кислорода и метана в атмосфере планеты является сильной биосигнатурою, поскольку эти газы любят реагировать друг с другом, уничтожая друг друга. Итак, по словам Арни, если вы видите их присутствующими в атмосфере вместе, это означает, что что-то производит их быстро, вполне возможно, жизнь.

Однако, поскольку планеты вокруг других звезд (экзопланеты) столь отдаленные, необходимо, чтобы в атмосфере экзопланеты было значительное количество кислорода и метана, чтобы их могли видеть обсерватории на Земле. Анализ Арни обнаружил, что биосигнатура кислород-метан, вероятно, будет сильнее вокруг K-звезды, чем солнцеподобной звезды.

Арни использовала компьютерную модель, имитирующую химический состав и температуру атмосферы планеты, и как эта атмосфера реагирует на разных звезд-хозяев. Затем, эти синтетические атмосферы проходили через модель, имитирующую спектр планеты, чтобы показать, как она может выглядеть в будущем на телескопах.

"Когда вы размещаете планету вокруг K-звезды, кислород не разрушает метан так быстро, поэтому больше его может накапливаться в атмосфере, - говорит Арни. - Это объясняется тем, что ультрафиолетовый свет K-звезды не генерирует высокоактивные кислородные газы, которые разрушают метан так же легко, как солнцеподобная звезда".

Этот более сильный сигнал кислород-метан также был предусмотрен для планет вокруг M-звезд, но их высокие уровни активности могут сделать M-звезды неспособными удерживать жилые миры. K-звезды могут предложить преимущество в более большой вероятности одновременного выявления кислород-метана по сравнению с солнцеподобными звездами и без недостатков, возникающих с M-звездой.

Кроме того, экзопланеты вокруг K-звезд будет легче увидеть, чем вокруг солнцеподобных просто потому, что K-звезды более тусклые. "Солнце в 10 миллиардов раз ярче, чем похожая на Землю планета вокруг нее, поэтому вам необходимо подавить много света, чтобы увидеть вращающуюся планету. Звезда K может быть "всего лишь"в миллиард раз ярче, чем Земля вокруг нее", - сказала Арни.

Исследование Арни также включает обсуждение того, какая из ближайших K-звезд может служить лучшей целью для будущих наблюдений. Поскольку мы не имеем возможности путешествовать к планетам вокруг других звезд из-за их огромных расстояний от нас, мы ограничены анализом света из этих планет для поиска сигнала, что жизнь там может существовать. Разделяя это свет на его компонентные цвета или спектр, ученые могут определить составляющие атмосферы планеты, поскольку различные соединения выделяют и поглощают различные цвета света.

"Я считаю, что некоторые ближайшие звезды, такие как 61 Cyg A/B, Epsilon Indi, Groombridge 1618 и HD 156026, могут быть особенно хорошими целями для дальнейшего поиска биосигнатур", - указала Арни.

• Экзопланеты