Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики – The Universe Times | 20.04.2019

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Зона “Златовласки” вокруг звёзд спектрального класса K может оказаться хорошим местом для поисков жизни

Зона “Златовласки” вокруг звёзд спектрального класса K может оказаться хорошим местом для поисков жизни

Ученые, которые ищут признаки жизни за пределами нашей Солнечной системы, сталкиваются с серьёзными проблемами, одна из которых заключается в том, что только лишь в нашей Галактике существуют сотни миллиардов звёзд. Чтобы решить эту проблему, они прибегают к естественному решению: сузить область поиска, поняв, какие звёзды, скорее всего, будут обладать обитаемыми планетами.

В рамках нового исследования удалось установить, что звёзды, относящиеся к спектральному классу K, которые тусклее Солнца, но ярче, чем самые слабые звёзды, могут быть особенно перспективными целями для поиска признаков жизни.

Почему? Во-первых, звёзды K-класса живут очень долго, от 17 до 70 миллиардов лет, по сравнению с 10 миллиардами лет для Солнца. Поэтому у них есть достаточно времени для развития жизни. Кроме того, K-звёзды обладают меньшей активностью в начале своего жизненного цикла, чем даже самые тусклые звёзды во вселенной, относящиеся к спектральному классу M (их называют красными карликами).

Экзопланета

Экзопланета, находящаяся в зоне обитаемости у звезды спектрального класса K. Представление художника. Источник: NASA Ames/JPL-Caltech/Tim Pyle

Однако M-звёзды обладают определёнными преимуществами в поиске обитаемых планет. Они являются наиболее распространённым классом звёзд в Млечном пути. К тому же, по предположениям, они составляют около 75 процентов всех звёзд во вселенной. Они также экономно расходуют своё топливо и могут светить более триллиона лет. Хорошо известно, что на орбите одной из звёзд класса M, всем известной TRAPPIST-1, расположены семь каменных планет размером с Землю.

Но бурная молодость звёзд этого типа создает проблемы для существования потенциальной жизни. Звёздные вспышки – взрывные выбросы магнитной энергии – происходят гораздо чаще и энергичнее у молодых M-звёзд, чем у подобных Солнцу того же возраста. Эти звёзды также светят намного ярче когда они молоды, примерно в течение миллиарда лет после их образования. В это время они выделяют такое количество энергии, которое может вскипятить океаны на любых планетах, которые когда-либо могли появиться в их обитаемой зоне.

“Очень приятно осознавать, что звёзды спектрального класса K находятся в самом удачном месте между Солнцем и подобными ему звёздами и объектами класса M”, – Джада Арни из Центра космических полетов Годдарда.

Арни хотела выяснить то, как биосигналы или признаки жизни могли бы проявить себя на гипотетической планете, вращающейся вокруг звезды К. Её анализ опубликован в журнале Astrophysical Journal Letters.

Учёные полагают, что одновременное присутствие кислорода и метана в атмосфере планеты создаёт очень сильную биосигнатуру, потому что эти газы реагируют, уничтожая друг друга. Итак, если мы видим, что они вместе присутствуют в атмосфере экзопланеты, это означает, что там существует что-то, что производит эти элементы, причём быстрее, чем они разрушаются. Вполне возможно, что это будут живые организмы.

Тем не менее, поскольку планеты вокруг других звёзд очень сильно удалены от нас, в атмосфере исследуемой экзопланеты должно быть значительное количество кислорода и метана, чтобы её могли видеть обсерватории на Земле. Анализ Арни показал, что кислородно-метановая биосигнализация, вероятно, будет проявляться сильнее как раз у звезды типа K, чем у тех, которые подобны Солнцу.

Арни использовала компьютерную модель, которая имитирует химический состав и температуру атмосферы экзопланеты, и то, как эта атмосфера реагирует на различные звёзды, являющиеся главными в системе. Затем, эти математически синтезированные атмосферы были прогнаны через модель, которая имитирует спектр планеты, чтобы показать, как она может выглядеть для телескопов.

“Когда вы помещаете планету вокруг звезды класса K, кислород не разрушает метан так быстро, как мог бы, поэтому он может накапливаться в атмосфере. Это происходит потому, что ультрафиолетовый свет звезды не создаёт много высокореактивного газа кислорода, который разрушают метан так же легко, как это происходит у звёзд типа Солнца и M-класса”.

Этот более сильный кислородно-метановый сигнал также был предсказан для планет вокруг M-звёзд, но очень высокий уровень активности может сделать их в принципе неспособными содержать обитаемые миры. Поэтому K-звёзды имеют преимущество более высокой вероятности одновременного обнаружения кислорода и метана по сравнению с солнцеподобными звёздами без недостатков, которые исходят от звёзд класса M.

Кроме того, экзопланеты вокруг K-звёзд легче наблюдать, чем вокруг звёзд, подобных Солнцу, просто потому, что этот тип звёзд тусклее.

“Солнце в 10 миллиардов раз ярче, чем планета, похожая на Землю и вращающаяся вокруг него, так что нам нужно подавить сильное излучение, если мы хотим увидеть планету на её орбите. А звезда спектрального класса K может быть “всего лишь” в миллиард раз ярче, чем планета вокруг нее”.

Исследование Арни также включает анализ того, какая из ближайших K-звёзд может быть лучшим объектом для будущих наблюдений. Поскольку мы не имеем возможности путешествовать к планетам вокруг других звёзд из-за огромных расстояний, мы ограничены анализом света, приходящего от этих планет, для поиска сигнала о том, есть ли на ней жизнь или нет. Разделяя этот свет на составляющие его цвета или спектр, учёные могут идентифицировать компоненты атмосферы планеты, так как различные химические соединения излучают и поглощают свет на различных волнах электромагнитного спектра.

“Я считаю, что самые ближайшие к нам звёзды K-класса, такие как 61 Cyg A/B, Epsilon Indi, Groombridge 1618 и HD 156026, могут быть особенно хорошими целями для будущих поисков биосигналов”.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google