Зазвичай спалахи на зорях є загрозою для життя на планетах, що обертаються навколо них. Однак у новому дослідженні науковці встановили, що ці явища можуть мати позитивний вплив, розширюючи зону життя навколо цих світил.
Зона придатності для життя для зір класу К та М
Пошук життя за межами Землі традиційно зосереджувався на екзопланетах, що обертаються навколо світил, схожих на Сонце, тобто зір класу G. Однак зорі з малою масою, які належать до класів K та M, швидко стали об’єктом уваги астробіологів через значно довший термін існування.
Це також означає, що зона придатності для життя (HZ), тобто відстань від зорі, на якій може існувати рідка вода, є набагато меншою, ніж у нашій Сонячній системі, й називається зоною придатності для життя з рідкою водою (LW-HZ). На відміну від цього, інший тип зон придатності для життя, пов’язаний з ультрафіолетовим (УФ) випромінюванням зорі, що потенційно створює умови для існування життя, відомий як UV-HZ.
Тепер група науковців із Китаю вдосконалила визначення UV-HZ. Результати їхньої роботи нещодавно опубліковані в журналі The Innovation, і вони можуть допомогти краще зрозуміти параметри та умови пошуку життя за межами Землі, зокрема в системах екзопланет.
Як співвідносяться зони придатності для життя UV-HZ та LW-HZ?
Під час дослідження вчені використовували низку моделей та наукових розрахунків, щоб оцінити, чи може підвищена активність сонячних спалахів уточнити параметри відстані UV-HZ. За допомогою цих моделей команда прагнула встановити ймовірність синтезу попередників РНК — хімічних процесів, що утворюють будівельні блоки РНК. Крім того, вони оцінили, наскільки сонячна активність зір із малою масою впливає на UV-HZ і як це співвідноситься з параметрами відстані для LW-HZ. Одним із головних завдань дослідження було з’ясувати, чи перетинаються UV-HZ і LW-HZ.
Дослідники застосували свої моделі до дев’яти підтверджених екзопланет, що обертаються навколо світил типу K та 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) та KOI-8012.01 (тип M). Усі ці екзопланети були підтверджені або ймовірно підтверджені як скелясті, за винятком Kepler-1540 b, яка була визначена як екзопланета, схожа на Нептун.
Зрештою, науковці встановили, що хоча зони UV-HZ і LW-HZ можуть перекриватися навколо маломасивних зір, лише три з дев’яти екзопланет, розглянутих у дослідженні, перебувають у межах цієї зони перекриття (KOI-8012.01, KOI-8047.01 та KOI-7703.01). Для підтвердження придатності їхніх поверхневих температур для життя необхідні подальші спостереження за Kepler-1540 b, Kepler-438 b та Kepler-155 c.
Переоцінка теорій
Хоча багато екзопланет уже досліджено зі статистичної точки зору, оцінювання придатності для життя окремих планет у зоні населеності й досі залишається складним завданням — як з астробіологічного, так і з обсерваційного погляду. Розгляд зон придатності для життя навколо зір із різних підходів дає змогу глибше зрозуміти потенційну населеність екзопланет.
Переоцінка зон придатності для життя та створення вичерпного каталогу планет у їхніх межах дають підстави вважати, що землеподібні планети, розташовані як у зонах придатності для життя з рідкою водою, так і в зонах із достатнім рівнем ультрафіолетового випромінювання, мають вищий потенціал для підтримання життя.
Перспективи пошуку життя у світил класів М та K
Як уже зазначалося вище, зорі типу K і типу M є меншими та холоднішими за наше Сонце, маючи середню масу відповідно 0,45–0,8 та 0,08–0,45 сонячної. Попри те, що вони менші та холодніші, за останні роки інтерес до пошуку екзопланет, що обертаються навколо обох типів світил, зріс. Це особливо стосується зір типу М, оскільки, за оцінками, вони становлять приблизно 70 % у нашій Галактиці. Крім того, тоді як тривалість життя нашого Сонця становить приблизно 4,5 млрд років, тривалість життя світил типу K та типу М, за оцінками, сягає відповідно від 15 до 70 млрд років та від 100 млрд до 14 трлн років.
Мабуть, однією з найцікавіших екзопланетних систем типу М є TRAPPIST-1, яка містить сім скелястих світів. Хоча всі екзопланети обертаються дуже близько до своєї зорі з періодами обертання від одного до 12 днів, три з них обертаються в межах зони придатності для життя. Попри ці перспективні дані, астрономи висувають гіпотезу, що екзопланети прив’язані до своєї зорі, яка також демонструє високу зоряну активність і сонячне випромінювання. Це означає, що потенційна придатність для життя цих семи екзопланет залишається під питанням.
За матеріалами phys.org
