Máme sklon myslet na naše pozemské poměry jako na normální. Vodnatý, mírný svět obíhající kolem stabilní žluté hvězdy. Místo, kde život trval téměř 4 miliardy let. Je téměř nevyhnutelné, že když přemýšlíme o jiných místech, kde by se život mohl prospívat, použijeme jako měřítko naši vlastní zkušenost.
Ale měli bychom?
Naše Slunce je hvězdou G s hlavní sekvencí s životností asi 10 miliard let. Je stará asi pět miliard let a už téměř 4 miliardy let poháněla život na Zemi. Hvězdy hlavní sekvence typu G nejsou nejpříjemnější, ani nejbohatší. Tvoří pouze asi 6% hvězdné populace Mléčné dráhy a žijí pouze asi 10 miliard let.
Většina hvězd v Mléčné dráze (asi 73%) jsou červení trpaslíci nebo M trpaslíci. M trpaslíci jsou chladnější než naše Slunce a jejich obyvatelné zóny jsou menší. Ale oni jsou mnohem déle žití, podle velikosti. Jejich dlouhé životy by z nich mohly učinit ideální hvězdy pro život, aby se daly vzkvétat, vzhledem ke správným planetám. Ale červení trpaslíci mohou být náchylní k smrtícímu vzplanutí a jejich nebezpečný energetický výkon nemusí být tak pohostinný pro život, jak jej známe.
Existuje další typ hostitelské hvězdy, kterou astronomové začínají nazývat hvězdami Goldilocks. Jsou hojnější než Slunce, žijí déle než Slunce a nevyzařují tolik nebezpečné záření jako M trpaslíci.
Nazývají se K trpaslíci, také známí jako oranžoví trpaslíci.
"K-trpasličí hvězdy jsou na" sladkém místě ", s vlastnostmi přechodnými mezi vzácnějšími, světelnějšími, ale kratší dobu trvajícími slunečními hvězdami (hvězdy G) a početnějšími červenými trpaslíci (hvězdy M)."
Edward Guinan, Villanova univerzita
K trpaslíci žijí mezi 15 až 45 miliardami let, tvoří asi 13% populace Mléčné dráhy a vyzařují pouze šestnácté tolik smrtícího záření jako trpaslíci M.
V nové práci představené na 235. zasedání Americké astronomické společnosti použil pár vědců několik dalekohledů k průzkumu některých trpaslíků G a K v našem galaktickém sousedství. Jsou to Edward Guinan a Scott Engle z Villanovy univerzity v Pennsylvanie. Jejich závazek se nazývá projekt Goldiloks.
V tiskové zprávě Guinan uvedl, že hvězdy K-trpaslíci jsou skutečné hvězdy Goldilocks. "K-trpasličí hvězdy jsou na" sladkém místě ", s vlastnostmi přechodnými mezi vzácnějšími, světelnějšími, ale kratší dobu trvajícími hvězdami slunečního typu (hvězdy G) a početnějšími červenými trpaslíci (hvězdy M). K hvězdy, zejména ty teplejší, mají to nejlepší ze všech světů. Pokud hledáte planety s obývatelností, hojnost hvězd K zvyšuje vaše šance na nalezení života. “
V okruhu 100 stovek světelných let od naší sluneční soustavy je asi tisíc K-trpaslíků. Tyto hvězdy jsou zralé pro pozorování. A i když jsou mnohem méně hojní než trpaslíci M, někteří astronomové si myslí, že bychom měli zaměřit pozornost na trpaslíky K, pokud jde o hledání potenciálně obyvatelných planet.
M-trpaslíci jsou problematičtí, pokud jde o vhodnost pro život. Jsou hojné a pořádají mnoho exoplanet, ale jsou nebezpečné. Protože jsou tak malé, jejich obyvatelná zóna je velmi blízko.
To znamená, že všechny planety v obytné zóně jsou pravděpodobně přílivově uzamčeny, což by mohlo snížit šance na život. Jedna strana by byla ve věčné temnotě a druhá strana ve věčném světle. To vytváří extrémní, problematické teplotní rozdíly, kdy zmrzlá strana mohla zamrznout hlavní plyny z atmosféry, což způsobilo, že boční kost denního světla byla suchá a neplodná.
M-trpaslíci jsou velmi energičtí a nestálí. Často jsou zářivými hvězdami a jejich prudký výdej energie by mohl velmi snadno odstranit atmosféru planety velmi brzy v jejím životě a zničit jakýkoli organismus, který na této planetě získal oporu. Některé z těchto světlic mohou během několika minut zdvojnásobit jas hvězdy.
M-trpaslíci mohou také mít extrémně silná magnetická pole, která mohou přemoci ochranné magnetosféry kterékoli planety obíhající kolem nich. Článek z roku 2013 zkoumal vliv, jaký by tato silná magnetická pole mohla mít na jakékoli potenciálně obývatelné planety. Tato studie uvedla: „Abychom dokázali udržet magnetosféru velikosti Země, s výjimkou pouze několika případů, pozemská planeta by (1) musela (1) obíhat podstatně dále, než jsou tradiční limity obytné zóny; nebo (2) pokud by obíhala v obytné zóně, vyžadovalo by to alespoň magnetické pole v rozsahu od několika G <Gauss> do několika tisíc G. " To je ve srovnání s magnetosférou Země, která je jednou Gaussovou.
Silná magnetická pole M-trpaslíků v kombinaci s jejich vzplanutím je téměř jistě toxická pro život. A i když se toto intenzivní planoucí a silné magnetické pole může usadit později v životě trpaslíka, pak by planety v obyvatelné zóně už ztratily svou atmosféru.
"Už nejsme tak optimističtí ohledně šancí na nalezení pokročilého života kolem mnoha hvězd M," řekl Guinan.
K-trpaslíci jsou různí.
K-trpaslíci nezažívají stejný planoucí a chaotický energetický výkon jako trpaslíci. Rovněž jim chybí stejná intenzivní magnetická pole, která jsou zodpovědná za velkou část nehostinné povahy trpaslíků M. Podle výzkumu Guanina vyzařují K-trpaslíci jen asi 1 / 100. tolik smrtelných rentgenů jako někteří M-trpaslíci.
Projekt Goldiloks měřil věk, rychlost rotace a rentgenové a vzdálené infračervené výstupy vzorku chladných hvězd G a K. V projektu používají rentgenovou observatoř Chandra a satelit XMM-Newton, ale silně se spoléhají na Hubbleův vesmírný dalekohled. Hubble je velmi citlivý na ultrafialové záření pocházející z vodíku a tuto citlivost použili k posouzení záření pocházejícího z 20 K-trpaslíků.
"Hubble je jediný dalekohled, který dokáže tento druh pozorování," řekl Guinan.
Guinan a Engle zjistili, že úrovně záření kolem K-hvězd byly mnohem méně škodlivé než kolem M-trpaslíků. Hvězdy K mají také delší životnost, a proto pomalejší migraci obyvatelné zóny. Díky tomu jsou K-trpaslíci ideálním místem pro hledání života a tyto hvězdy by poskytly čas pro vývoj vysoce rozvinutého života na vhodných planetách. Během celého života Slunce - 10 miliard let - hvězdy K zvyšují jas pouze o 10 až 15%, což biologickému vývoji poskytuje mnohem delší časové období pro vývoj pokročilých forem života než na Zemi.
Už víme o některých trpaslících K, kteří hostují exoplanety, a dalších, kteří by je mohli hostit, ale o kterých si nejsme jistí. Guinan a Engle se podívali na tři zvláště zajímavé cíle: Epsilon Eridani, Kepler-442 a Tau Ceti.
„Kepler-442 je pozoruhodný v tom, že tato hvězda (spektrální klasifikace, K5) hostí to, co je považováno za jednu z nejlepších planet Goldilocks, Kepler-442b, skalnatou planetu, která je o něco více než dvojnásobek hmotnosti Země. Systém Kepler-442 je tedy planetou Goldilocks hostovanou hvězdou Goldilocks! “ řekl Guinan.
Guinan a Engle strávili 30 let pozorováním různých typů hvězd. Určili vztahy mezi typem hvězdy, její rotací, věkem, rentgenem a UV zářením. Tato data jsou základem jejich práce o tom, jak vysokoenergetické záření hvězdy ovlivňuje atmosféru planety a vyhlídky na život.
Více:
- Tisková zpráva: Goldilocks Stars jsou nejlepší místa, kde hledat život
- Výzkumný příspěvek z roku 2013: Účinky M trpaslíkových magnetických polí na potenciálně obyvatelné planety
