Mums ir tendence domāt par saviem zemes apstākļiem kā normāliem. Ūdeņaina, mērena pasaule, kas riņķo ap stabilu dzeltenu zvaigzni. Vieta, kur dzīvība pastāv gandrīz 4 miljardus gadu. Gandrīz neizbēgami ir tas, ka, domājot par citām vietām, kur varētu attīstīties dzīve, mēs kā etalonu izmantojam savu pieredzi.
Bet vai mums vajadzētu?
Mūsu saule ir G veida galvenā secības zvaigzne, kuras kalpošanas laiks ir aptuveni 10 miljardi gadu. Tas ir apmēram piecus miljardus gadu vecs un jau gandrīz 4 miljardus gadu dzīvo uz Zemes. G tipa galvenās secības zvaigznes nav vispilnīgākās, un tās nav arī ilgmūžīgākās. Viņi veido tikai aptuveni 6% no Piena Ceļa zvaigžņu populācijas, un viņi dzīvo tikai apmēram 10 miljardus gadu.
Lielākā daļa Piena ceļa zvaigžņu (apmēram 73%) ir sarkanie punduri jeb M punduri. M punduri ir vēsāki nekā mūsu Saule, un to apdzīvojamās zonas ir mazākas. Bet viņi ir daudz ilgāki, pēc lieluma. Viņu ilgā mūža dēļ, ņemot vērā pareizās planētas, tās var kļūt par ideālām dzīves zvaigznēm, kas uzplaukst. Bet sarkanajiem punduriem var būt tendence uz nāvējošu uzliesmošanu, un to bīstamā enerģijas izvade var nebūt tik viesmīlīga visu mūžu, kā mēs to zinām.
Ir vēl viens vieszvaigžņu tips, kuru astronomi sāk saukt par Goldilocks zvaigznēm. Viņi ir daudz bagātīgāki nekā saule, viņi ir ilgāk dzīvojuši nekā saule, un viņi neizstaro tik daudz bīstama starojuma kā M rūķīši.
Viņus sauc par K rūķiem, kas pazīstami arī kā oranžie punduri.
"K-punduru zvaigznes atrodas“ saldajā vietā ”ar īpašībām starp retākām, gaišākām, bet īsāka mūža saules tipa zvaigznēm (G zvaigznēm) un vairākām sarkanajām punduru zvaigznēm (M zvaigznēm).”
Edvards Guinans, Villanova universitāte
K punduri dzīvo no 15 līdz 45 miljardiem gadu, tie veido apmēram 13% no Piena Ceļa iedzīvotājiem, un tie izstaro tikai sešpadsmito tikpat nāvējošo starojumu kā M punduri.
Jaunajā darbā, kas tika prezentēts Amerikas Astronomijas biedrības 235. sanāksmē, pētnieku pāris izmantoja vairākus teleskopus, lai apsekotu dažus G un K rūķus mūsu galaktikas apkārtnē. Viņi ir Edvards Guinans un Skots Engls no Pensilvānijas Villanova universitātes. Viņu saistības sauc par Goldiloks projektu.
Preses paziņojumā Guinaņa sacīja, ka K-punduru zvaigznes ir īstas Goldilocks zvaigznes. “K-punduru zvaigznes atrodas“ saldajā vietā ”ar īpašībām starp retākām, gaišākām, bet īsāka mūža saules tipa zvaigznēm (G zvaigznēm) un vairākām sarkanajām punduru zvaigznēm (M zvaigznēm). K zvaigznēm, it īpaši siltākajām, ir vislabākā no visām pasaulēm. Ja jūs meklējat planētas ar apdzīvojamību, K zvaigžņu pārpilnība palielina jūsu iespējas atrast dzīvību. ”
100 simtu gaismas gadu rādiusā no mūsu Saules sistēmas ir apmēram tūkstotis K-punduru. Šīs zvaigznes ir nogatavojušās novērošanai. Un, kaut arī tie ir daudz mazāk nekā M-punduri, daži astronomi domā, ka, meklējot potenciāli apdzīvojamas planētas, mums galvenā uzmanība jāpievērš K-punduriem.
M-punduri ir problemātiski, kad runa ir par piemērotību dzīvei. Viņu ir daudz un viņi uzņem daudz eksoplanetu, taču tie ir bīstami. Tā kā viņi ir tik mazi, viņu apdzīvojamā zona ir ļoti tuvu.
Tas nozīmē, ka visas apdzīvojamā zonā esošās planētas, iespējams, ir plūdmaiņu aizslēgtas, kas varētu mazināt dzīvības iespējas. Viena puse būtu mūžīgā tumsā, bet otra - mūžīgā gaismā. Tas rada ārkārtīgas, problemātiskas temperatūras atšķirības, kad sasalušā puse no gaisa var sasaldēt galvenās gāzes, padarot dienasgaismas kaulu sausu un neauglīgu.
M-punduri ir ārkārtīgi enerģiski un nestabili. Tās bieži ir uzliesmojošas zvaigznes, un vardarbīgā enerģijas izvade var ļoti viegli atbrīvot planētas atmosfēru ļoti agrīnā dzīves posmā un iznīcināt jebkuru organismu, kas ir ieguvis pēdas uz planētas. Daži no šiem signālraķeļiem dažās minūtēs var dubultot zvaigznes spilgtumu.
M-punduriem var būt arī ārkārtīgi spēcīgi magnētiskie lauki, kas var apbērt jebkuras planētas, kas riņķo ap tām, aizsargājošās magnetosfēras. 2013. gada rakstā tika pārbaudīta šo spēcīgo magnētisko lauku ietekme uz visām potenciāli apdzīvojamām planētām. Šajā pētījumā teikts: “Lai varētu uzturēt Zemes lieluma magnetosfēru, izņemot tikai dažus gadījumus, zemes planētai vai nu (1) būs jāvirzās orbītā ievērojami tālāk nekā tradicionālās apdzīvojamās zonas robežas; vai citādi (2) ja tas riņķotu apdzīvojamā zonā, tam būtu nepieciešams vismaz magnētiskais lauks, sākot no dažiem G <Gauss> līdz dažiem tūkstošiem G. ” Tas ir salīdzinājumā ar Zemes magnetosfēru, kas ir viena Gausa.
M-punduru spēcīgie magnētiskie lauki apvienojumā ar to uzliesmošanu padara tos gandrīz noteikti toksiskus dzīvībai. Un, kaut arī šis intensīvi uzliesmojošais un spēcīgais magnētiskais lauks var nogulēt vēlāk M-pundura dzīvē, līdz tam laikam planētas apdzīvojamā zonā jau būtu zaudējušas savu atmosfēru.
“Mēs vairs neesam tik optimistiski par iespējām atrast progresīvu dzīvi ap daudzām M zvaigznēm,” sacīja Guana.
K-punduri ir atšķirīgi.
K rūķīši nepiedzīvo tādu pašu uzliesmojošo un haotisko enerģijas izvadi, kādu dara M rūķīši. Viņiem trūkst arī tādu pašu intensīvu magnētisko lauku, kas ir atbildīgi par lielu daļu M-punduru nelietīgā rakstura. Saskaņā ar Guanas pētījumu, K-punduri izstaro tikai apmēram 1/100 nāvējošo rentgena staru nekā daži M-punduri.
Goldiloks projekts mērīja vēsu G un K zvaigžņu parauga vecumu, rotācijas ātrumu un rentgena un tālās infrasarkanās izejas. Viņi projektā izmanto Chandra rentgenstaru observatoriju un XMM-Newton satelītu, taču viņi ļoti paļaujas uz Habla kosmisko teleskopu. Habls ir ārkārtīgi jutīgs pret ultravioleto starojumu, ko rada ūdeņradis, un viņi izmantoja šo jutību, lai novērtētu starojumu, kas nāk no 20 K-punduriem.
“Habla ir vienīgais teleskops, kas var veikt šāda veida novērojumus,” sacīja Guana.
Guanaņa un Engle atklāja, ka radiācijas līmenis ap K-zvaigznēm ir daudz mazāk kaitīgs nekā ap M-punduriem. K zvaigznēm ir arī ilgāks mūžs un tāpēc lēnāka apdzīvojamās zonas migrācija. Tas padara K rūķīšus par ideālu dzīves meklēšanas vietu, un šīs zvaigznes ļautu dzīvībai attīstīties uz piemērotām planētām. Visu Saules mūžu - 10 miljardus gadu - K zvaigznes palielina savu spilgtumu tikai par aptuveni 10–15%, dodot bioloģiskajai evolūcijai daudz ilgāku laiku, lai attīstītu uzlabotas dzīvības formas nekā uz Zemes.
Mēs jau zinām dažus K-rūķīšus, kas uzņem eksoplanetes, un citus, kas tos varētu uzņemt, bet par to mēs neesam pārliecināti. Guanāns un Engle apskatīja trīs īpaši interesantus mērķus: Epsilon Eridani, Kepler-442 un Tau Ceti.
“Kepler-442 ir ievērības cienīgs ar to, ka šī zvaigzne (spektrālā klasifikācija, K5) uzņem to, kas tiek uzskatīta par vienu no labākajām Goldilocks planētām, Kepler-442b, klinšaino planētu, kas ir nedaudz vairāk nekā divas reizes lielāka par Zemes masu. Tātad Kepler-442 sistēma ir Goldilocks planēta, kuru uzņēma Goldilocks zvaigzne! ” teica Guinans.
Guinaņa un Engle ir pavadījuši 30 gadus, novērojot dažāda veida zvaigznes. Viņi ir noteikuši sakarības starp zvaigznes tipu, tās rotāciju, vecumu, rentgena starojumu un UV starojumu. Šie dati ir viņu darba pamatā tam, kā zvaigzne ar lielu enerģijas daudzumu ietekmē planētas atmosfēru un dzīves perspektīvas.
Vairāk:
- Paziņojums presei: Goldilocks zvaigznes ir labākās vietas, kur meklēt dzīvību
- 2013. gada pētījumu dokuments: M pundurmagnētisko lauku ietekme uz potenciāli apdzīvojamām planētām
