Poznata je činjenica da sve zvijezde imaju vijek trajanja. Ovo započinje njihovim formiranjem, a zatim nastavlja fazom njihove glavne sekvence (koja čini većinu njihovog života) prije nego što završi smrću. U većini slučajeva, zvijezde će nabubriti i do nekoliko stotina puta više od svoje normalne veličine kada napuste fazu glavnog slijeda svog života, a za to vrijeme će vjerojatno pojesti sve planete koji im orbitiraju blisko.
Međutim, za planete koji orbitiraju oko zvijezde na većim daljinama (u osnovi izvan linije Frost sustava), uslovi bi zapravo mogli postati dovoljno topli da bi podržali život. Prema novim istraživanjima koja dolaze iz Carl Sagan Instituta na Sveučilištu Cornell, ova bi situacija mogla potrajati nekoliko zvijezdanih sustava u milijardama godina, što je dovelo do potpuno novih oblika izvanzemaljskog života!
Za otprilike 5,4 milijarde godina od danas će naše Sunce izaći iz svoje faze glavnog slijeda. Iscrpivši vodikovo gorivo u svojoj jezgri, inertni pepeo helije koji se tamo sagradio postat će nestabilan i propadati pod njegovom težinom. To će uzrokovati da se jezgro zagrijava i gušće, što će zauzvrat uzrokovati da se Sunce povećava i uđe u ono što je poznato kao faza svoje evolucije Red Giant-Branch (RGB).
To će razdoblje započeti time što će naše Sunce postati podređeno, u kojem će se polako povećavati u veličini tijekom oko pola milijarde godina. Zatim će provesti sljedećih pola milijarde godina brže se šireći, sve dok ne postane 200 puta veća od svoje trenutne veličine i nekoliko tisuća puta svjetlije. Tada će službeno biti zvijezda crvenog diva, koja će se na kraju proširiti do točke gdje dosegne izvan Marsove orbite.
Kao što smo istražili u prethodnom članku, planeta Zemlja neće preživjeti da naše Sunce postane Crveni gigant - niti Merkur, Venera ili Mars. Ali onkraj linije "smrzavanja", gdje je dovoljno hladno, hlapljivi spojevi - poput vode, amonijaka, metana, ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida - ostaju u zamrznutom stanju, ostat će plinski divovi, ledeni divovi i patuljasti planeti. , I ne samo to, već će doći i masovna odmrzavanje.
Ukratko, kad se zvijezda širi, njezina će „useljiva zona“ vjerojatno učiniti isto, obuhvaćajući orbite Jupitera i Saturna. Kad se to dogodi, nekada nenaseljena mjesta - poput jovijske i kronske lune - mogla bi odjednom postati naseljena. Isto vrijedi i za mnoge druge zvijezde u Svemiru, koje su sudbine postale Crveni divovi čim se bliže kraju svog životnog vijeka.
Međutim, kad naše Sunce dosegne fazu Crvenog divovskog ogranka, očekuje se da će mu preostati samo 120 milijuna godina aktivnog života. Ovo nije sasvim dovoljno vremena da se novi oblici života pojave, razviju i postanu uistinu složeni (tj. Poput ljudi i drugih vrsta sisavaca). No prema nedavnom istraživanju koje se pojavilo u The Astrophysical Journal - pod nazivom „Stambena zona zvijezda sekvencijalnog sekvenci“ - neki će planeti moći dugo ostati u okolini drugih zvijezda crvenog diva u našem svemiru mnogo duže - do 9 milijardi godina ili više u nekim slučajevima!
Da se to perspektivi, devet milijardi godina je gotovo dvostruko više od trenutne starosti Zemlje. Dakle, pod pretpostavkom da dotični svjetovi također imaju pravu kombinaciju elemenata, imat će dovoljno vremena za stvaranje novih i složenih oblika života. Koautorica studije, profesorica Lisa Kaltennegeris, također je direktorica Instituta Carl Sagan. Kao takva, ona joj nije strana za potragu za životom u drugim dijelovima Svemira. Kako je putem maila objasnila Space Magazine:
"Otkrili smo da planete - ovisno o tome koliko je njihovo Sunce (manje zvijezde, duže planeta može ostati u njemu") - mogu ostati lijepe i tople do 9 milijardi godina. To staroj zvijezdi čini zanimljivim mjestom za potragu za životom. Mogla je započeti s podpovrhom (npr. U zaleđenom oceanu), a onda kada se led otopi, plinovi koje život udahne i ulaze mogu isplivati u atmosferu - što omogućuje astronomima da ih pokupe kao potpis života. Ili za najmanje zvijezde, vrijeme nekad smrznutog planeta može biti lijepo i toplo je do 9 milijardi godina. Tako bi se život mogao potencijalno započeti u to vrijeme. "
Koristeći postojeće modele zvijezda i njihovu evoluciju - tj. Jednodimenzionalni zračeći-konvektivni klima i zvjezdani evolucijski modeli - za svoju su studiju Kaltenegger i Ramirez uspjeli izračunati udaljenosti nastanjivih zona (HZ) oko niza slijednih postupaka (post-MS) zvijezde. Ramses M. Ramirez - znanstveni suradnik Instituta Carl Sagan i vodeći autor rada - objasnio je istraživački proces Space Magazine putem e-pošte:
„Koristili smo zvijezdane evolucijske modele koji nam govore kako se veličine zvijezda, uglavnom svjetlina, radijus i temperatura, mijenjaju s vremenom kako zvijezda ostari kroz fazu crvenog diva. Koristili smo i klimatski model da bismo izračunali koliko energije svaka zvijezda emitira na granicama nastanjene zone. Znajući to i zvjezdanu svjetlinu gore navedenu, možemo izračunati udaljenosti do ovih naseljenih granica zona. "
U isto su vrijeme razmatrali kako ovakav način zvijezde može utjecati na atmosferu zvijezda planeta. Kako se zvijezda širi, ona gubi masu i izbacuje je prema van u obliku sunčevog vjetra. Za planete koji orbitiraju blizu neke zvijezde ili one koji imaju malu površinsku gravitaciju, oni će možda naći dio ili čitavu atmosferu koju su ispuhali. S druge strane, planete dovoljne mase (ili smještene na sigurnoj udaljenosti) mogle bi održavati većinu svoje atmosfere.
"Zvjezdani vjetrovi ovog gubitka mase erodiraju planetarnu atmosferu, što također izračunavamo kao funkciju vremena", rekao je Ramirez. „Kako zvijezda gubi masu, Sunčev sustav zadržava kutni zamah krećući se prema van. Dakle, također uzimamo u obzir i kako se orbite odmiču s vremenom. " Koristeći modele koji su sadržavali stopu zvjezdanih i atmosferskih gubitaka tijekom faza zvijezde Crvenog diva (RGB) i Asimptotske gigantske grane (AGB), uspjeli su odrediti kako će se to odigrati za planete koji se kreću u veličini od super- Mjeseci do super-Zemlje.
Otkrili su da planeta može ostati u post-HS HZ-u eonima ili više, ovisno o tome koliko je zvijezda vruća i ako pretpostave metalnosti slične našem Suncu. Kao što je Ramirez objasnio:
"Glavni rezultat je da je maksimalno vrijeme koje planet može ostati u ovoj crvenoj divovskoj zoni vrućih zvijezda 200 milijuna godina. Za našu najhladniju zvijezdu (M1), maksimalno vrijeme na kojem planet može ostati unutar ove zone nastanjivanja crvenog diva je 9 milijardi godina. Ti rezultati pretpostavljaju razinu metalnosti kakvu ima naše Sunce. Zvijezdi s većim postotkom metala treba duže da stapa neeme metale (H, He..etc) i tako ova maksimalna vremena mogu još malo povećati, do otprilike faktora dva. "
U kontekstu našeg Sunčevog sustava, to bi moglo značiti da bi za nekoliko milijardi godina, svjetovi poput Europe i Enceladusa (za koje se već sumnja da imaju život ispod svojih ledenih površina) mogli zabiti u postajanje punopravnim nastanjivim svjetovima. Kao što je Ramirez lijepo sažeo:
„To znači da je redoslijed nakon glavne glavne još jedna potencijalno zanimljiva faza evolucije zvijezde sa stajališta stanovanja. Dugo nakon što se unutarnji sustav planeta pretvorio u sjajne pustoši zbog rastuće, rastuće crvene zvijezde, mogla su postojati potencijalna prebivališta udaljenija od kaosa. Ako su zamrznuti svjetovi, poput Europe, led bi se rastopio, što bi moglo otkriti bilo koji postojeći život. Takav postojeći život može se otkriti budućim misijama / teleskopima koji traže atmosferske biosignature.”
No možda je najuzbudljivije uzlet iz njihove istraživačke studije bio njihov zaključak da će planete u orbiti iz područja staništa nakon MS-a raditi tako na daljinama koje će ih učiniti prepoznatljivim tehnikama izravnog snimanja. Dakle, ne samo da su izgledi da pronađemo život oko starijih zvijezda bolji nego što se prethodno mislilo, mi ne bismo trebali imati problema uočiti ih koristeći trenutne tehnike lova na egzoplanete!
Također je vrijedno napomenuti da su Kaltenegger i dr. Ramirez podnijeli drugi članak za objavljivanje u kojem daju popis 23 zvijezde crvenog diva u roku od 100 svjetlosnih godina od Zemlje. Znajući da bi ove zvijezde, koje su sve u našem zvjezdanom susjedstvu, mogle imati životno održavajuće svjetove unutar svojih naseljenih zona, trebale bi pružiti dodatne mogućnosti lovcima na planete u narednim godinama.
Svakako pogledajte ovaj video iz Cornellcast-a, gdje profesorica Kaltenegger dijeli ono što nadahnjuje njenu znanstvenu znatiželju i kako Cornellovi znanstvenici rade na pronalaženju dokaza o izvanzemaljskom životu.
