Sklone smo razmišljanju o našim zemaljskim okolnostima kao normalnim. Vodeni, umjereni svijet koji je okruživao stabilnu žutu zvijezdu. Mjesto u kojem život traje skoro 4 milijarde godina. Gotovo je neizbježno da kada razmišljamo o drugim mjestima u kojima bi život mogao napredovati, koristimo svoje vlastito iskustvo kao mjerilo.
Ali trebamo li?
Naše je Sunce glavna zvijezda vrste G s vijekom trajanja od oko 10 milijardi godina. Stara je oko pet milijardi godina i napajala je život na Zemlji već gotovo 4 milijarde godina. Zvijezde glavnih sekvenci tipa G nisu najrazvijenije, niti su najdugovječnije. Oni čine samo oko 6% zvjezdanog stanovništva Mliječnog puta, a žive samo oko 10 milijardi godina.
Većina zvijezda na Mliječnom putu (oko 73%) su crveni patuljci, ili M patuljci. M patuljci su hladniji od našeg Sunca, a njihove su naseljene zone manje. Ali mnogo su duže živjeli, redom veličine. Njihov dug život mogao bi ih učiniti idealnim zvijezdama da cvjetaju okolo, s obzirom na prave planete. Ali crveni patuljci mogu biti skloni smrtonosnom spaljivanju, a njihov opasni učinak energije možda nije tako gostoljubiv za život kakav znamo.
Postoji još jedna vrsta zvijezde domaćina koju astronomi počinju nazivati Zlatokockim zvijezdama. Oni su mnogo obilniji od Sunca, dulje su živjeli od Sunca i ne emitiraju toliko opasno zračenje kao patuljci M.
Nazivaju se patuljci K, također poznati kao narančasti patuljci.
"K-patuljaste zvijezde su na" slatkom mjestu ", s svojstvima koja su međusobno između rjeđih, blistavih, ali kratkoživih zvijezda solarnog tipa (G zvijezde) i brojnijih crvenih patuljaka (M zvijezda)."
Edward Guinan, Sveučilište Villanova
K patuljci žive između 15 i 45 milijardi godina, čine oko 13% stanovništva Mliječnog puta, a emitiraju samo jednu šesnaestinu koliko smrtonosnog zračenja imaju M patuljci.
U novom radu predstavljenom na 235. sastanku Američkog astronomskog društva, par istraživača koristio je više teleskopa za istraživanje nekih G i K-patuljaka u našem galaktičkom susjedstvu. Oni su Edward Guinan i Scott Engle sa sveučilišta Villanova u Pennsylvanie. Njihov poduhvat nazvan je Projekt Goldiloks.
U priopćenju za javnost Guinan je rekao da su zvijezde K-patuljke prave Zlatockove zvijezde. „K-patuljaste zvijezde su na„ slatkom mjestu “, s svojstvima koja su srednja između rjeđih, blistavih, ali kratkoživih zvijezda solarnog tipa (G zvijezde) i brojnijih crvenih patuljaka (M zvijezda). K zvijezde, posebno one toplije, imaju najbolje od svih svjetova. Ako tražite planete sa pogodnim za stanovanje, obilje K zvijezda povećava vaše šanse za život. "
U radijusu od 100 stotina svjetlosnih godina iz našeg Sunčevog sustava nalazi se oko tisuću K-patuljaka. Te su zvijezde zrele za promatranje. Iako su mnogo manje obilni od M-patuljaka, neki astronomi misle da bismo trebali preusmjeriti fokus na K-patuljke kada je riječ o pretraživanju potencijalno naseljenih planeta.
M-patuljci su problematični kada je u pitanju prikladnost za život. Mnogo je egzoplaneta, ali oni su opasni. Budući da su tako mali, njihova je naseljena zona vrlo blizu.
To znači da su bilo koji planeti u naseljenoj zoni vjerojatno uredno zaključani, što bi moglo umanjiti šanse za život. Jedna strana bila bi u vječnoj tami, a druga strana u vječnoj svjetlosti. To stvara ekstremne, problematične temperaturne razlike, pri čemu bi smrznuta strana mogla zamrznuti glavne plinove iz atmosfere, čineći kost dnevnog svjetla suhom i neplodnom.
M-patuljci su izuzetno energični i nestabilni. Često su zvijezde baklje, a njihov nasilni učinak energije lako bi mogao ukloniti atmosferu planeta vrlo rano u njegovom životu i uništiti svaki organizam koji se uporio na planeti. Neki od ovih bljeskova mogu udvostručiti svjetlinu zvijezde u nekoliko minuta.
M-patuljci također mogu imati izrazito snažna magnetska polja koja mogu nadvladati zaštitne magnetosfere bilo kojeg planeta u okolini. Dokument iz 2013. ispitao je učinak koji ta moćna magnetska polja mogu imati na bilo koji potencijalno naseljeni planet. Ta studija kaže: "Da bi mogla održati magnetosferu veličine Zemlje, s izuzetkom samo nekoliko slučajeva, zemaljski će planet ili (1) morati orbitirati znatno dalje od tradicionalnih granica nastanjive zone; ili drugo, (2) ako bi bio u orbiti unutar nastanjene zone, zahtijevalo bi barem magnetsko polje u rasponu od nekoliko G <Gauss> do nekoliko tisuća G. " Ovo je u usporedbi sa zemljinom magnetosferom koja je jedan Gauss.
Moćna magnetska polja M-patuljaka u kombinaciji sa njihovim plamenom čine ih gotovo sigurno toksičnim za život. I premda se ovo intenzivno plamteće i moćno magnetsko polje može skrasiti kasnije u životu patuljaka M, do tada bi planete u naseljenoj zoni već izgubile svoju atmosferu.
"Više nismo toliko optimistični u pogledu šansi za pronalazak naprednog života oko mnogih M zvijezda," rekao je Guinan.
K-patuljci su različiti.
K-patuljci ne doživljavaju isti bljesak i kaotičan učinak energije kao M-patuljci. Također im nedostaju ista intenzivna magnetska polja, koja su odgovorna za većinu M-patuljaka negostoljubive prirode. Prema Guinanovom istraživanju, K-patuljci emitiraju samo oko 1/100 sto puta smrtonosne rendgenske zrake kao i neki M-patuljci.
Projekt Goldiloks izmjerio je starost, brzinu rotacije, rendgenske i daleke infracrvene iznose uzorka cool G i K zvijezda. U projektu koriste rendgenski opservatorij Chandra i satelit XMM-Newton, ali jako se oslanjaju na svemirski teleskop Hubble. Hubble je izuzetno osjetljiv na ultraljubičasto zračenje koje dolazi iz vodika, a koristili su tu osjetljivost za procjenu zračenja 20 patuljaka.
"Hubble je jedini teleskop koji može raditi ovakav vid", rekao je Guinan.
Guinan i Engle otkrili su da su razine zračenja oko K-zvijezda mnogo manje štetne nego oko M-patuljaka. K zvijezde također imaju dulji vijek trajanja, a samim tim i sporiju migraciju nastanjive zone. Zbog toga su K-patuljci idealno mjesto za potragu za životom, a ove zvijezde omogućile bi vremenu da se visoko razvijeni život razvija na prikladnim planetima. Kroz čitav Sunčev životni vijek - 10 milijardi godina, K zvijezde samo povećavaju svoju svjetlinu za oko 10-15%, dajući biološkoj evoluciji mnogo dulje vremensko razdoblje za razvijanje naprednijih životnih oblika nego na Zemlji.
Već znamo za neke K-patuljke koji imaju egzoplanete i druge koji ih mogu ugostiti, ali za to smo nesigurni. Guinan i Engle pogledali su tri posebno zanimljiva cilja: Epsilona Eridanija, Keplera-442 i Tau Cetija.
„Kepler-442 primjetan je po tome što se u ovoj zvijezdi (spektralna klasifikacija, K5) nalazi ono što se smatra jednom od najboljih planeta Zlatkockica, Kepler-442b, stjenovitim planetom koji je nešto više od dvostruke mase Zemlje. Dakle, sustav Kepler-442 je planet Zlatnokosa u kojem se nalazi zvijezda Zlatodoksa! " rekao je Guinan.
Guinan i Engle proveli su 30 godina promatrajući različite vrste zvijezda. Oni su odredili odnos između zvijezde tipa, njegove rotacije, starosti, rendgenskih zraka i UV zraka. Ti podaci su temelj njihovog rada o tome kako visokoenergetsko zračenje zvijezde utječe na atmosferu planeta i životne izglede.
Više:
- Priopćenje za javnost: Zvijezde zlatokosa su najbolja mjesta za potragu za životom
- Istraživački rad iz 2013.: Učinci magnetskih polja patuljaka na potencijalno naseljene planete
