Эта особенность звездных систем красных карликов может помочь нам разрешить парадокс красного неба

Есть что-то особенное в Земле, если не считать множества ползающих по ней организмов. Это наша звезда, Солнце, это странно: это желтый карлик.

Звезды, подобные Солнцу, составляют меньшинство в Млечном Пути. Подсчитано, что менее 10 процентов звезд в нашей галактике относятся к звездам G-типа, таким как Солнце.

Самые распространенные звезды — это те, которые мы даже не можем увидеть невооруженным глазом: красные карлики. Их масса составляет примерно половину массы Солнца, они холодные, тусклые и имеют самую большую продолжительность жизни среди всех звезд.

Эти звездные легковесы составляют до 75 процентов всех звезд Млечного Галактики. Путь. Таким образом, статистически можно было бы предположить, что если бы где-то и возникла жизнь, то это была бы планета вокруг красного карлика.

И все же мы здесь, с нашим желтым Солнцем. Это несоответствие между ожиданиями и реальностью известно как парадокс красного неба, и ученым еще предстоит его понять.

Новая статья, принятая в The Astrophysical Journal Letters и загруженная в сервер препринтов arXiv, пока он проходит рецензирование и публикацию, может дать ключ к разгадке.

По сути, кажется, что жизни, какой мы ее знаем, может быть намного сложнее начать работу в планетных системах красных карликов, потому что они не хватает архитектуры астероидов и газовых гигантов, чтобы доставить ингредиенты для жизни в похожие на Землю миры.

Результаты могут иметь значение для наших поисков жизни за пределами Солнечной системы, особенно с учетом того, что экзопланеты определены как «потенциально пригодные для жизни». часто находятся на орбите вокруг красных карликов.

Красные карлики в некотором отношении являются одними из самых многообещающих целей в наших поисках пригодных для жизни миров. Поскольку они такие маленькие, они сжигают свое водородное топливо намного медленнее, чем звезды, подобные Солнцу.

Потенциально они могут существовать триллионы лет — намного дольше, чем предполагаемая продолжительность жизни 10 миллиардов лет. Солнце и даже возраст Вселенной в 13,8 миллиардов лет. Это означает, что у жизни есть больше времени для возникновения и потенциального процветания.

Красные карлики также представляют собой возможность для наших нынешних методов обнаружения. Поскольку они горят так медленно, они холоднее и тусклее, чем Солнце. Это означает, что обитаемая зона — диапазон расстояний от звезды, в котором можно найти пригодные для жизни температуры — намного ближе. Недавно астрономы обнаружили экзопланету в обитаемой зоне красного карлика с периодом обращения всего 8,4 дня.

Но похоже, что появление жизни и продолжение ее существования могут оказаться непростой задачей.

Предыдущие исследования предполагали, что красные карлики могут представлять не самую гостеприимную среду. Например, такие звезды, как правило, очень активны, часто извергаются со вспышками, которые могут обрушить излучение на любые близкие планеты.

Авторы новой статьи — астрономы Анна Чайлдс, Ребекка Мартин и Марио Ливио из Университет Невады, Лас-Вегас — хотел определить, достаточно ли в системах красных карликов ингредиентов, которые, как мы думаем, положили начало жизни на Земле.

Текущие исследования показывают, что бомбардировка астероидами и кометами произошла относительно поздно в Солнечной системе. молодежь изменила земную кору таким образом, что сделала ее более пригодной для жизни, и доставила многие химические ингредиенты, необходимые для нее.

Поэтому без пояса астероидов количество систем терраформирования и доставки химикатов для жизни значительно сократилось.

Модели предполагают, что для формирования стабильного пояса астероидов и поздней бомбардировки астероидов требуется присутствие газового гиганта за пределами расстояния от звезды, известного как снежная линия, за которой летучие соединения конденсируются в твердый лед. . Это связано с тем, что такой газовый гигант может гравитационно взаимодействовать с поясом астероидов, вызывая нестабильность, которая отбрасывает астероиды внутрь обитаемой зоны.

Поэтому исследователи изучили системы красных карликов, чтобы увидеть, смогут ли они найти один из этих газовые гиганты.

В настоящее время в обитаемой зоне вращаются 48 красных карликов с подтвержденными скалистыми экзопланетами. Из них 27 имеют более одной экзопланеты. Из этой группы у 16 ​​есть измерения массы экзопланет в системе.

Определяя газовый гигант как планету от 0,3 до 60 масс Юпитера и вычисляя положение линии снега для этих систем, команда отправилась на поиски газовых гигантов.

Они обнаружили, что ни в одной из систем с каменистой планетой, похожей на Землю, в обитаемой зоне также не было известного газового гиганта.

Статистически Команда подсчитала, что существует популяция гигантских экзопланет, вращающихся вокруг красных карликов за линией снега. Это означает, что теоретически красные карликовые звезды могут иметь пояса астероидов.

Просто ни одна из известных систем красных карликов с обитаемыми зонами каменистых планет, вероятно, не входит в эту категорию, что позволяет предположить, что архитектура планетной системы красных карликов может сильно отличаться от Солнечной системы, которую мы знаем и любим.

В игре много предположений. Например, возможно, столкновения с астероидами не так уж важны. Возможно, жизнь на экзопланетах красных карликов совсем не похожа на жизнь на Земле. Возможно, мы переоцениваем значение обитаемой зоны.

Однако, исходя из наших текущих знаний и понимания жизни, дела с красными карликовыми планетами выглядят не очень хорошо.

» Отсутствие планет-гигантов в наблюдаемых (пока что) системах, содержащих экзопланеты обитаемой зоны, предполагает, что эти системы вряд ли содержат пояс астероидов и механизм, необходимый для доставки астероидов в обитаемую зону на поздних стадиях», — пишут исследователи. p>

«Поэтому, если столкновения с астероидами действительно необходимы для жизни, маловероятно, что на наблюдаемых планетах в обитаемой зоне есть жизнь.»

И, в свою очередь, это может быть хотя бы частично почему наша родная планета не вращается вокруг одной из этих капризных маленьких красных звезд.

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters и доступно на arXiv.