Обычно вспышки на звездах являются угрозой для жизни на вращающихся вокруг них планетах. Однако в новом исследовании ученые установили, что эти явления могут оказать положительное влияние, расширяя зону жизни вокруг этих светил.
Зона пригодности для жизни для звезд класса К и М
Поиск жизни за пределами Земли традиционно сосредотачивался на экзопланетах, вращающихся вокруг светил, похожих на Солнце, то есть звезд класса G. Однако звезды с малой массой, относящиеся к классам K и M, быстро стали объектом внимания астробиологов из-за значительно более длительного срока существования.
Это также означает, что зона пригодности для жизни (HZ), то есть расстояние от звезды, на которой может существовать жидкая вода, гораздо меньше, чем в нашей Солнечной системе, и называется зоной пригодности для жизни с жидкой водой (LW-HZ). В отличие от этого, другой тип зон, пригодных для жизни, связанный с ультрафиолетовым (УФ) излучением звезды, которое потенциально создает условия для существования жизни, известен как UV-HZ.
Теперь группа ученых из Китая усовершенствовала определение UV-HZ. Результаты их работы недавно опубликованы в журнале The Innovation, и они могут помочь лучше понять параметры и условия поиска жизни за пределами Земли, в частности в системах экзопланет.
Как соотносятся зоны пригодности для жизни UV-HZ и LW-HZ?
В ходе исследования ученые использовали ряд моделей и расчетов, чтобы оценить, может ли повышенная активность солнечных вспышек уточнить параметры расстояния UV-HZ. С помощью этих моделей команда хотела установить возможность синтеза предшественников РНК — химических действий, образующих строительные блоки РНК. Кроме того, они оценили, насколько солнечная активность звезд с малой массой оказывает влияние на UV-HZ и как это соотносится с параметрами расстояния для LW-HZ. Одной из главных задач исследования было выяснить, пересекаются ли UV-HZ и LW-HZ.
Исследователи применили свои модели к девяти подтвержденным экзопланетам, вращающимся вокруг звезд типа K и M: Kepler-1540 b (тип K), KOI-7703.01 (тип K), KOI-8047.01 (тип M), Kepler-155 c (тип K), KOI-5879.01 (тип M), Kepler-1512 b (тип M), Kepler-438 b (тип M), KOI-7706.01 (тип K) и KOI-8012.01 (тип M). Все эти экзопланеты были подтверждены или вероятно подтверждены как скалистые, за исключением Kepler-1540 b, которая была определена как экзопланета, похожая на Нептун.
В итоге ученые установили, что, хотя зоны UV-HZ и LW-HZ могут пересекаться вокруг маломассивных звезд, лишь три из девяти экзопланет, рассмотренных в исследовании, находятся в пределах этой зоны пересечения (KOI-8012.01, KOI-8047.01 и KOI-7703.01). Для подтверждения пригодности их поверхностных температур для жизни необходимы дальнейшие наблюдения за Kepler-1540 b, Kepler-438 b и Kepler-155 c.
Переоценка теорий
Хотя многие экзопланеты уже изучены со статистической точки зрения, оценка пригодности отдельных планет в зоне обитаемости для жизни по-прежнему остается сложной задачей — как с астробиологической, так и с обсервационной точки зрения. Рассмотрение зон, пригодных для жизни, вокруг звезд с разных точек зрения позволяет глубже понять потенциальную обитаемость экзопланет.
Переоценка зон, пригодных для жизни, и создание исчерпывающего каталога планет в их пределах дают основания полагать, что землеподобные планеты, расположенные как в зонах, пригодных для жизни с жидкой водой, так и в зонах с достаточным уровнем ультрафиолетового излучения, обладают более высоким потенциалом для поддержания жизни.
Перспективы поиска жизни звезд классов М и K
Как уже отмечалось выше, звезды типа K и типа M меньше и холоднее нашего Солнца, их средняя масса составляет соответственно 0,45–0,8 и 0,08–0,45 солнечной. Несмотря на то, что они меньше и холоднее, в последние годы интерес к поиску экзопланет, вращающихся вокруг обоих типов светил, возрос. Это особенно касается звезд типа М, поскольку, по оценкам, они составляют примерно 70 % в нашей Галактике. Кроме того, в то время как продолжительность жизни нашего Солнца составляет примерно 4,5 млрд лет, продолжительность жизни звезд типа K и типа M, по оценкам, достигает соответственно от 15 до 70 млрд лет и от 100 млрд до 14 трлн лет.
Пожалуй, одной из самых интересных экзопланетных систем типа М является TRAPPIST-1, содержащая семь скалистых миров. Хотя все экзопланеты обращаются очень близко к своей звезде с периодами обращения от одного до 12 дней, три из них обращаются в пределах зоны пригодности для жизни. Несмотря на эти многообещающие данные, астрономы выдвигают гипотезу, что экзопланеты привязаны к своей звезде, также демонстрирующей высокую звездную активность и солнечное излучение. Это означает, что потенциальная пригодность для жизни этих семи экзопланет остается под вопросом.
По материалам phys.org
