Tai yra gerai žinomas faktas, kad visos žvaigždės turi savo gyvenimo trukmę. Tai prasideda nuo jų formavimo, po to tęsiasi per pagrindinės sekos fazę (kuri sudaro didžiąją jų gyvenimo dalį) prieš pasibaigiant mirčiai. Daugeliu atvejų žvaigždės išsipūs iki kelių šimtų kartų daugiau nei įprasta, kai išeis iš pagrindinės savo gyvenimo fazės, per tą laiką jos greičiausiai sunaudos visas planetas, kurios orbituos arti jų.
Tačiau planetoms, kurios skrieja žvaigžde didesniais atstumais (iš esmės už sistemos „Frost Line“), sąlygos iš tikrųjų gali tapti pakankamai šiltos, kad jos palaikytų gyvybę. Ir remiantis naujais Kornelio universiteto Carlo Sagano instituto tyrimais, kai kurioms žvaigždžių sistemoms ši situacija gali tęstis milijardus metų ir sukelti visiškai naujas nežemiškos gyvybės formas!
Maždaug po 5,4 milijardo metų mūsų Saulė išeis iš pagrindinės sekos fazės. Išnaudojus vandenilio kurą savo branduolyje, jame susikaupę inertiški helio pelenai taps nestabilūs ir žlugs pagal savo svorį. Tai paskatins šerdies įšilimą ir tankinimą, o tai savo ruožtu sukels Saulės dydžio augimą ir pateks į vadinamąją Raudonojo milžino šakos (RGB) jos evoliucijos fazę.
Šis laikotarpis prasidės nuo to, kad mūsų Saulė taps subgiant, kurios apimtys per maždaug pusė milijardo metų lėtai padidės dvigubai. Tada jis praleis ateinančius pusę milijardo metų sparčiau plečiantis, kol bus 200 kartų didesnis už dabartinį dydį ir kelis tūkstančius kartų šviesesnis. Tuomet oficialiai ji bus raudona milžiniška žvaigždė, ilgainiui išsiplėtusi iki tos vietos, kur ji siekia už Marso orbitos.
Kaip mes išsiaiškinome ankstesniame straipsnyje, Žemės planeta neišgyvens mūsų saulės, tapdama Raudonuoju milžinu, nei Merkurijus, Venera ar Marsas. Tačiau už „šalčio linijos“ ribų, kur yra pakankamai šalta, kad lakieji junginiai, tokie kaip vanduo, amoniakas, metanas, anglies dioksidas ir anglies monoksidas, liktų sušalę, likę dujų milžinai, ledo gigantai ir nykštukinės planetos išliktų . Ne tik tai, bet ir gausus atšilimas.
Trumpai tariant, kai žvaigždė išsiplečia, greičiausiai jos „gyvenamoji zona“ padarys tą patį, apimdama Jupiterio ir Saturno orbitas. Kai tai atsitiks, anksčiau negyvenamos vietos, tokios kaip Jovian ir Cronian mėnuliai, gali staiga tapti gyvenamomis. Tas pats pasakytina apie daugelį kitų visatos žvaigždžių, kurios visos, likusios gyvenimo pabaigoje, taps raudonosiomis milžinėmis.
Tačiau kai mūsų Saulė pasieks raudonojo milžino atšakos fazę, tikimasi, kad joje liks tik 120 milijonų aktyvaus gyvenimo metų. Tai nėra pakankamai laiko, kad naujos gyvybės formos atsirastų, išsivystytų ir taptų išties sudėtingomis (t. Y. Kaip žmonės ir kitos žinduolių rūšys). Bet remiantis neseniai atliktu tyrimu, kuris pasirodė Astrofizinis žurnalas - pavadinimu „Pastovios žvaigždės po pagrindinės sekos žvaigždžių zona“ - kai kurios planetos gali išlikti apgyvendintos aplink kitas raudonas milžiniškas žvaigždes mūsų Visatoje daug ilgiau - kai kuriais atvejais iki 9 milijardų metų ar ilgiau!
Žvelgiant iš perspektyvos, devyni milijardai metų yra beveik dvigubai didesni už dabartinį Žemės amžių. Taigi darant prielaidą, kad aptariami pasauliai taip pat turi tinkamą elementų derinį, jie turės pakankamai laiko, kad atsirastų naujos ir sudėtingos gyvenimo formos. Tyrimo bendraautorė, profesorė Lisa Kaltennegeris, taip pat yra Carlo Sagano instituto direktorė. Taigi jai nėra svetimi gyvenimo ieškojimai kitose Visatos dalyse. Kaip ji paaiškino „Space Magazine“ el. Paštu:
„Mes nustatėme, kad planetos - priklausomai nuo to, kokia yra jų saulė (kuo mažesnė žvaigždė, tuo ilgiau planeta gali gyventi) - gali išlikti gražios ir šiltos iki 9 milijardų metų. Tai daro seną žvaigždę įdomia gyvenimo gyvenimo vieta. Tai galėjo prasidėti po žeme (pvz., Užšalusiame vandenyne) ir tada, kai tirpsta ledas, dujos, kurias įkvėpdamas ir iškvėpdamas gyvybė gali patekti į atmosferą - tai leidžia astronomams pasiimti jas kaip gyvybės parašus. Arba mažiausioms žvaigždėms, laikas, kai anksčiau užšalusi planeta gali būti jauki ir šilta, yra iki 9 milijardų metų. Taigi tuo metu gyvenimas netgi gali prasidėti. “
Naudodami esamus žvaigždžių modelius ir jų evoliuciją - ty vienmačius spinduliuotės-konvekcinio klimato ir žvaigždžių evoliucijos modelius - Kalteneggeris ir Ramirezas sugebėjo apskaičiuoti gyvenamųjų zonų (HZ) atstumus aplink eilės po pagrindinės sekos ciklą. (po MS) žvaigždės. Ramsesas M. Ramirezas - Carlo Sagano instituto mokslinis bendradarbis ir pagrindinis straipsnio autorius - „Space Magazine“ paaiškino tyrimo procesą el. Paštu:
„Mes naudojome žvaigždžių evoliucijos modelius, kurie mums sako, kaip keičiasi žvaigždžių dydis, daugiausia ryškumas, spindulys ir temperatūra, laikui bėgant, žvaigždei senstant per raudoną milžinišką fazę. Mes taip pat naudojome klimato modelį, kad apskaičiuotume, kiek energijos kiekviena žvaigždė išskiria į gyvenamosios zonos ribas. Žinodami tai ir aukščiau paminėtą žvaigždžių ryškumą, galime apskaičiuoti atstumus iki šių gyvenamosios zonos ribų. “
Kartu jie svarstė, kaip tokia žvaigždžių evoliucija galėtų paveikti žvaigždės planetų atmosferą. Žvaigždei plečiantis, ji praranda masę ir išstumia ją į išorę saulės vėjo pavidalu. Planetoms, kurios orbita skrieja arti žvaigždės, arba toms, kurių paviršiaus gravitacija yra maža, gali būti, kad dalis jų atmosferos ar visos jos yra susprogdintos. Kita vertus, planetos, turinčios pakankamai masės (arba esančios saugiu atstumu), galėtų išlaikyti didžiąją dalį savo atmosferos.
„Žvaigždžių vėjai dėl šių masinių nuostolių sunaikina planetų atmosferą, kurią mes taip pat skaičiuojame kaip laiko funkciją“, - sakė Ramirezas. Žvaigždei praradus masę, Saulės sistema išsaugo kampinį pagreitį, judėdama į išorę. Taigi mes taip pat atsižvelgiame į tai, kaip orbitos juda laikui bėgant. “ Naudodamiesi modeliais, į kuriuos įtrauktas žvaigždžių ir atmosferos praradimo laipsnis žvaigždės raudonosios milžinės atšakos (RGB) ir asimptotinės milžiniškos atšakos (AGB) fazėse, jie sugebėjo nustatyti, kaip tai atiteks planetoms, kurių dydis yra nuo super Mėnuliai į superžemes.
Jie išsiaiškino, kad planeta gali likti po HS HZ ar daugiau ar daugiau eonų, atsižvelgiant į tai, kokia karšta yra žvaigždė, ir iš metalų, panašių į mūsų Saulę. Kaip paaiškino Ramirezas:
„Pagrindinis rezultatas yra tas, kad maksimalus laikas, per kurį planeta gali būti šioje raudonojoje milžiniškoje karštųjų žvaigždžių gyvenamojoje zonoje, yra 200 milijonų metų. Mūsų šauniausios žvaigždės (M1) ilgiausias laikas, kurį planeta gali būti šioje raudonos milžinės gyvenamojoje zonoje, yra 9 milijardai metų. Šie rezultatai daro prielaidą, kad metališkumas yra panašus į mūsų Saulės. Žvaigždė, kurioje yra didesnis metalų procentas, užtrunka ilgiau, kad sulydytų nemetalus (H, He..etc), taigi šie maksimalūs laikai gali padidėti dar šiek tiek, iki maždaug dvigubai. “
Mūsų Saulės sistemos kontekste tai gali reikšti, kad per keletą milijardų metų tokie pasauliai kaip Europa ir Enceladus (kurie jau įtariami gyvenantys po lediniu paviršiumi) gali nugrimzti į visaverčius gyvenamuosius pasaulius. Kaip gražiai apibendrino Ramirezas:
„Tai reiškia, kad seka po pagrindinės sekos yra dar viena potencialiai įdomi žvaigždžių evoliucijos fazė apgyvendinimo požiūriu. Ilgai po to, kai besiplečianti, auganti raudona milžinė žvaigždė vidinę planetų sistemą pavertė drėgnomis dykumomis, tolėliau nuo chaoso galėjo būti gyvenamosios vietos. Jei jie būtų užšalę pasauliai, tokie kaip Europa, ledas ištirptų ir galėtų atskleisti bet kokį ankstesnį gyvenimą. Tokį buvusį gyvenimą gali būti galima aptikti būsimomis misijomis / teleskopu, ieškančiu atmosferos biosignacijų.”
Bet, ko gero, labiausiai jaudinantis jų tyrimo tyrimas buvo jų išvada, kad planetos, skriejančios jų žvaigždės gyvenamosiose zonose, esančiose po MS, bus tai padaromos per atstumą, kuris leis jas aptikti naudojant tiesioginius vaizdavimo metodus. Taigi ne tik kad šansai susirasti gyvenimą aplink senesnes žvaigždes yra geresni, nei manyta anksčiau, mes neturėtume turėti problemų juos aptikti naudodamiesi dabartinėmis egzoplanetų medžioklės technikomis!
Taip pat verta paminėti, kad Kalteneggeris ir daktaras Ramirezas pateikė antrą dokumentą publikavimui, kuriame jie pateikia 23 raudonųjų milžiniškų žvaigždžių sąrašą per 100 šviesmečių nuo Žemės. Žinia, kad šios žvaigždės, kurios yra mūsų žvaigždžių kaimynystėje, gali turėti gyvybę palaikančius pasaulius savo gyvenamosiose zonose, ateinančiais metais turėtų suteikti papildomų galimybių planetos medžiotojams.
Peržiūrėkite šį „Cornellcast“ vaizdo įrašą, kuriame prof. Kaltenegger pasidalina tuo, kas įkvepia jos mokslinį smalsumą ir kaip Kornelio mokslininkai dirba ieškodami nežemiškos gyvybės įrodymų.
