Mes linkę manyti, kad mūsų žemiškos aplinkybės yra normalios. Vandeningas, vidutinio klimato pasaulis, skriejantis aplink stabilią geltoną žvaigždę. Vieta, kurioje gyvuoja beveik 4 milijardai metų. Beveik neišvengiama, kad galvodami apie kitas vietas, kuriose galėtų klestėti gyvenimas, kaip etaloną panaudosime savo patirtį.
Bet ar mes turėtume?
Mūsų Saulė yra G tipo pagrindinės sekos žvaigždė, kurios gyvenimo trukmė yra apie 10 milijardų metų. Ji yra maždaug penkių milijardų metų ir gyvuoja Žemėje jau beveik 4 milijardus metų. G tipo pagrindinių sekų žvaigždės nėra pačios gausiausios ir nėra ilgaamžės. Jie sudaro tik apie 6% Paukščių Tako žvaigždžių gyventojų ir gyvena tik apie 10 milijardų metų.
Dauguma Paukščių Tako žvaigždžių (apie 73%) yra raudonieji nykštukai arba M nykštukai. M nykštukai yra vėsesni nei mūsų Saulė, o jų gyvenamosios zonos yra mažesnės. Bet jie daug ilgiau gyvena pagal dydį. Ilgas jų gyvenimas gali paversti juos idealiomis žvaigždėmis gyvenimo klestėjimui, atsižvelgiant į tinkamas planetas. Tačiau raudonosios nykštukės gali būti mirtinai degančios, o pavojinga jų energija gali būti ne tokia svetinga gyvenimui, kaip mes ją žinome.
Yra dar vienas pagrindinis žvaigždės tipas, kurį astronomai pradeda vadinti „Goldilocks“ žvaigždėmis. Jie yra gausesni nei saulė, jie yra ilgiau gyvenę nei saulė ir jie neišskiria tiek pavojingos radiacijos, kaip M nykštukai.
Jie vadinami K nykštukais, dar vadinamais oranžiniais nykštukais.
„K-nykštukinės žvaigždės yra„ saldusiame taške “, pasižyminčios savybėmis, esančiomis tarp retesnių, šviesesnių, bet trumpesnio gyvenimo Saulės tipo žvaigždžių (G žvaigždžių) ir gausesnių raudonųjų nykštukinių žvaigždžių (M žvaigždžių).“
Edwardas Guinanas, Villanova universitetas
K nykštukai gyvena nuo 15 iki 45 milijardų metų, jie sudaro apie 13% Paukščių Tako gyventojų ir jie skleidžia tik vieną šešioliktąją tiek mirtinos radiacijos, kiek M nykštukai.
Naujame darbe, pristatytame 235-ajame Amerikos astronomijos draugijos susirinkime, tyrėjų pora naudojo kelis teleskopus, norėdami apžiūrėti kai kuriuos G ir K nykštukus mūsų galaktikos kaimynystėje. Jie yra Edwardas Guinanas ir Scottas Engle'as iš Pensilvanijos universiteto Villanova. Jų įsipareigojimas vadinamas Goldilokso projektu.
Pranešime spaudai Guinanas teigė, kad K-nykštukės žvaigždės yra tikrosios „Goldilocks“ žvaigždės. „K-nykštukės žvaigždės yra„ saldžiajame taške “, pasižyminčios savybėmis, esančiomis tarp retesnių, šviesesnių, bet trumpesnio gyvenimo Saulės tipo žvaigždžių (G žvaigždžių) ir gausesnių raudonųjų nykštukinių žvaigždžių (M žvaigždžių). K žvaigždės, ypač šiltesnės, turi geriausią iš visų pasaulių. Jei ieškote apgyvendinamų planetų, K žvaigždžių gausa padidina jūsų šansus susirasti gyvybę. “
100 šimtų šviesos metų spinduliu nuo mūsų Saulės sistemos yra apie tūkstantis K-nykštukių. Šios žvaigždės yra subrendusios stebėjimui. Ir nors jie yra daug mažiau nei M nykštukai, kai kurie astronomai mano, kad ieškant potencialiai gyvenamų planetų turėtume sutelkti dėmesį į K nykštukus.
M-nykštukai yra problemiški, kai kalbama apie tinkamumą gyvenimui. Jų yra gausu ir jie talpina daugybę egzoplanetų, tačiau jie yra pavojingi. Kadangi jie yra tokie maži, jų apgyvendinimo zona yra labai arti.
Tai reiškia, kad visos gyvenamojoje zonoje esančios planetos greičiausiai yra užfiksuotos potvyniu, o tai galėtų sumažinti gyvenimo galimybes. Viena pusė būtų nuolatinėje tamsoje, o kita - neterminuotoje šviesoje. Tai sukuria didelius, problemiškus temperatūros skirtumus, kai užšalusi pusė gali užšaldyti pagrindines dujas iš atmosferos, todėl dienos šviesos kaulai tampa sausi ir nevaisingi.
M nykštukai yra nepaprastai energingi ir nestabilūs. Jie dažnai būna žvaigždės, o žiauriai išskiriama energija gali labai lengvai panaikinti planetos atmosferą labai ankstyvame jos gyvenime ir sunaikinti visus organizmus, kurie įgijo įsitvirtinimą planetoje. Kai kurie iš šių pliūpsnių per kelias minutes gali padvigubinti žvaigždės ryškumą.
M nykštukai taip pat gali turėti ypač galingus magnetinius laukus, kurie gali užmaskuoti bet kurių aplink juos skriejančių planetų magnetines sferas. 2013 m. Dokumente buvo ištirtas šių galingų magnetinių laukų poveikis bet kuriai potencialiai gyvenamai planetai. Šiame tyrime teigiama: „Kad būtų galima išlaikyti Žemės dydžio magnetosferą, išskyrus tik kelis atvejus, sausumos planeta turėtų (1) orbituoti žymiai toliau nei tradicinės gyvenamosios zonos ribos; arba dar, (2) jei jis skristų orbitoje gyvenamosios zonos ribose, jam prireiks bent jau magnetinio lauko, kuris svyruoja nuo kelių G <iki kelių tūkstančių G. “ Tai yra, palyginti su Žemės magnetosfera, kuri yra viena Gauso.
Dėl galingų M nykštukių magnetinių laukų kartu su jų liepsna jie beveik neabejotinai yra toksiški gyvybei. Ir nors šis intensyvus liepsnojantis ir galingas magnetinis laukas gali įsikurti vėliau M-nykštukės gyvenime, tada gyvenamojoje zonoje esančios planetos jau būtų praradusios atmosferą.
„Mes nebe tokie optimistiški dėl galimybės rasti pažangų gyvenimą aplink daugelį M žvaigždžių“, - sakė Guinanas.
K-nykštukai yra skirtingi.
K-nykštukai nepatiria tokios pačios liepsnos ir chaotiškos energijos, kokią daro M-nykštukai. Jiems taip pat trūksta tų pačių intensyvių magnetinių laukų, kurie lemia didžiąją M nykštukių nenugalimą prigimtį. Remiantis Guinano tyrimais, K-nykštukai išskiria tik maždaug 1/100 mirtinų rentgeno spindulių, nei kai kurie M nykštukai.
„Goldiloks“ projektas išmatuojo atvėsusių G ir K žvaigždžių mėginio amžių, sukimosi greitį ir rentgeno bei tolimųjų infraraudonųjų spindulių išėjimus. Projekte jie naudoja „Chandra“ rentgeno spinduliuotės observatoriją ir palydovą „XMM-Newton“, tačiau labai pasikliauja Hablo kosminiu teleskopu. Hablas yra ypač jautrus ultravioletiniams spinduliams, sklindantiems iš vandenilio, ir jie panaudojo šį jautrumą radiacijos, kylančios iš 20 K-nykštukų, įvertinimui.
„Hablas yra vienintelis teleskopas, galintis atlikti tokio pobūdžio stebėjimą“, - teigė Guinanas.
Guinanas ir Engle'as nustatė, kad radiacijos lygis aplink K žvaigždes yra daug mažiau kenksmingas nei aplink M-nykštukus. K žvaigždės taip pat gyvena ilgiau, todėl lėčiau gyvenamajos zonos migracija. Todėl K-nykštukai yra ideali vieta ieškoti gyvenimo, o šios žvaigždės leistų laiką gerai išsivysčiusiam gyvenimui išsivystyti tinkamose planetose. Per visą Saulės gyvavimo laiką - 10 milijardų metų - K žvaigždės padidina savo ryškumą tik apie 10–15%, suteikdamos biologinei evoliucijai daug ilgesnį laiko tarpą pažengusių gyvybės formų vystymuisi nei Žemėje.
Mes jau žinome apie kai kuriuos K nykštukus, kuriuose yra egzoplanetų, ir apie kitus, kurie gali juos apgyvendinti, tačiau tuo nesame tikri. Guinanas ir Engle'as pažvelgė į tris ypač įdomius taikinius: „Epsilon Eridani“, „Kepler-442“ ir „Tau Ceti“.
„Kepler-442 yra pastebimas tuo, kad šioje žvaigždėje (spektrinė klasifikacija, K5) yra laikoma viena geriausių Goldilocks planetų, Kepler-442b, uolėta planeta, kuri yra šiek tiek daugiau nei dvigubai didesnė už Žemės masę. Taigi „Kepler-442“ sistema yra „Goldilocks“ planeta, kurią priglobusi „Goldilocks“ žvaigždė! “ tarė Guinanas.
Guinanas ir Engle'as praleido 30 metų stebėdami skirtingų tipų žvaigždes. Jie nustatė ryšius tarp žvaigždės tipo, jos sukimosi, amžiaus, rentgeno spinduliuotės ir UV spinduliuotės. Šie duomenys yra pagrindas jų darbui, kaip žvaigždės didelės energijos radiacija veikia planetos atmosferą ir gyvenimo perspektyvas.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: „Goldilocks“ žvaigždės yra geriausios gyvenimo paieškos vietos
- 2013 m. Mokslo tiriamasis darbas: M nykštukinių magnetinių laukų poveikis potencialiai gyvenamoms planetoms
