Τείνουμε να σκεφτόμαστε τις γήινες συνθήκες μας ως φυσιολογικές. Ένας υδατώδης, εύκρατος κόσμος σε τροχιά γύρω από ένα σταθερό κίτρινο αστέρι. Ένα μέρος όπου η ζωή έχει συνεχιστεί για σχεδόν 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Είναι σχεδόν αναπόφευκτο ότι όταν σκεφτόμαστε άλλα μέρη όπου η ζωή θα μπορούσε να ευδοκιμήσει, χρησιμοποιούμε τη δική μας εμπειρία ως σημείο αναφοράς.
Αλλά πρέπει;
Ο Ήλιος μας είναι ένα κύριο αστέρι ακολουθίας τύπου G με διάρκεια ζωής περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Είναι περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια και έχει ενεργοποιήσει τη ζωή στη Γη για σχεδόν 4 δισεκατομμύρια χρόνια ήδη. Τα κύρια αστέρια ακολουθίας τύπου G δεν είναι τα πιο άφθονα, ούτε είναι τα πιο μακροχρόνια. Αποτελούν μόνο περίπου το 6% του αστρικού πληθυσμού του Γαλαξία και ζουν μόνο για περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια.
Τα περισσότερα από τα αστέρια στο Γαλαξία (περίπου 73%) είναι κόκκινοι νάνοι ή Μ νάνοι. Οι νάνοι είναι πιο δροσεροί από τον Ήλιο μας και οι κατοικήσιμες ζώνες τους είναι μικρότερες. Αλλά ζουν πολύ περισσότερο, με τάξη μεγέθους. Η μακροχρόνια ζωή τους μπορεί να τους κάνει ιδανικά αστέρια για να ανθίσει η ζωή, λαμβάνοντας υπόψη τους σωστούς πλανήτες. Όμως, οι κόκκινοι νάνοι μπορεί να είναι επιρρεπείς σε θανατηφόρες εκρήξεις, και η επικίνδυνη ενεργειακή παραγωγή τους μπορεί να μην είναι τόσο φιλόξενη για τη ζωή, όπως τη γνωρίζουμε.
Υπάρχει ένας άλλος τύπος αστέρι ξενιστή που οι αστρονόμοι αρχίζουν να ονομάζουν αστέρια Goldilocks. Είναι πιο άφθονοι από τον Ήλιο, ζουν περισσότερο από τον Ήλιο και δεν εκπέμπουν τόσο επικίνδυνη ακτινοβολία όσο οι Ν Νάνοι.
Ονομάζονται K νάνοι, επίσης γνωστοί ως πορτοκαλί νάνοι.
"Τα αστέρια K-νάνων βρίσκονται στο" γλυκό σημείο ", με ιδιότητες που ενδιάμεσα μεταξύ των σπανιότερων, πιο φωτεινών, αλλά βραχύτερα ζωντανού ηλιακού τύπου αστεριών (αστέρια G) και των πολυάριθμων κόκκινων αστεριών νάνων (αστέρια M)."
Edward Guinan, Πανεπιστήμιο Villanova
Οι νάνοι K ζουν μεταξύ 15 και 45 δισεκατομμυρίων ετών, αποτελούν περίπου το 13% του πληθυσμού του Γαλαξία και εκπέμπουν μόνο το ένα δέκατο έκτο τόσο θανατηφόρα ακτινοβολία όσο οι Ν νάνοι.
Σε ένα νέο έργο που παρουσιάστηκε στην 235η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας, ένα ζευγάρι ερευνητών χρησιμοποίησε πολλαπλά τηλεσκόπια για να ερευνήσει μερικούς G και K-νάνους στη γαλαξιακή μας γειτονιά. Είναι ο Edward Guinan και ο Scott Engle από το Πανεπιστήμιο Villanova στο Pennsylvanie. Η δέσμευσή τους ονομάζεται Goldiloks Project.
Σε ένα δελτίο τύπου, ο Γκουινάν είπε ότι τα αστέρια K-dwarf είναι αληθινά αστέρια της Goldilocks. «Τα αστέρια K-dwarf βρίσκονται στο« γλυκό σημείο », με ιδιότητες που ενδιάμεσα μεταξύ των σπανιότερων, πιο φωτεινών, αλλά βραχύτερων διαστημάτων ηλιακού τύπου (αστέρια G) και των πολυάριθμων κόκκινων αστέρια νάνων (M stars). Τα αστέρια K, ειδικά τα θερμότερα, έχουν τα καλύτερα όλων των κόσμων. Εάν ψάχνετε πλανήτες με δυνατότητα κατοίκησης, η αφθονία των αστεριών Κ αυξάνει τις πιθανότητές σας να βρείτε ζωή. "
Σε ακτίνα 100 εκατό ετών φωτός από το ηλιακό μας σύστημα, υπάρχουν περίπου χίλιοι νάνοι. Αυτά τα αστέρια είναι ώριμα για παρατήρηση. Και παρόλο που είναι πολύ λιγότερο άφθονοι από τους Ν-νάνους, ορισμένοι αστρονόμοι πιστεύουν ότι πρέπει να στρέψουμε την εστίασή μας στους Κ-νάνους όταν πρόκειται για αναζήτηση δυνητικά κατοικήσιμων πλανητών.
Οι Μ-νάνοι είναι προβληματικοί όσον αφορά την καταλληλότητα για τη ζωή. Είναι άφθονοι και φιλοξενούν πολλούς εξωπλανήτες, αλλά είναι επικίνδυνοι. Επειδή είναι τόσο μικρά, η κατοικήσιμη ζώνη τους είναι πολύ κοντά.
Αυτό σημαίνει ότι οποιοσδήποτε πλανήτης στην κατοικήσιμη ζώνη είναι πιθανότατα κλειδωμένος παλιρροιακά, κάτι που θα μπορούσε να μειώσει τις πιθανότητες ύπαρξης ζωής. Η μία πλευρά θα ήταν στο αέναο σκοτάδι και η άλλη στο αέναο φως. Αυτό δημιουργεί ακραίες, προβληματικές διαφορές θερμοκρασίας, όπου η κατεψυγμένη πλευρά θα μπορούσε να παγώσει τα κύρια αέρια από την ατμόσφαιρα, κάνοντας τα οστά της ημέρας ξηρά και άγονα.
Οι νάνοι M είναι εξαιρετικά ενεργητικοί και ασταθείς. Συχνά είναι φτερά αστέρια και η βίαιη παραγωγή ενέργειας θα μπορούσε εύκολα να απομακρύνει την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη πολύ νωρίς στη ζωή του και να καταστρέψει οποιονδήποτε οργανισμό που είχε κερδίσει τον πλανήτη. Μερικές από αυτές τις αναλαμπές μπορούν να διπλασιάσουν τη φωτεινότητα του αστεριού μέσα σε λίγα λεπτά.
Οι νάνοι Μ μπορούν επίσης να έχουν εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία που μπορεί να κατακλύσουν τις προστατευτικές μαγνητόσφαιρες οποιωνδήποτε πλανητών σε τροχιά γύρω τους. Ένα έγγραφο του 2013 εξέτασε την επίδραση που θα μπορούσαν να έχουν αυτά τα ισχυρά μαγνητικά πεδία σε οποιονδήποτε δυνητικά κατοικήσιμο πλανήτη. Αυτή η μελέτη είπε, «Για να μπορέσει να διατηρήσει μια μαγνητόσφαιρα μεγέθους Γης, με εξαίρεση λίγες μόνο περιπτώσεις, ο επίγειος πλανήτης θα (1) θα χρειαστεί (1) να περιστρέφεται σημαντικά πιο μακριά από τα παραδοσιακά όρια της κατοικήσιμης ζώνης. ή αλλιώς, (2) εάν ήταν σε τροχιά εντός της κατοικήσιμης ζώνης, θα απαιτούσε τουλάχιστον ένα μαγνητικό πεδίο που κυμαίνεται από μερικά G <Gauss> έως και μερικές χιλιάδες G. " Αυτό συγκρίνεται με τη μαγνητόσφαιρα της Γης που είναι ένα Gauss.
Τα ισχυρά μαγνητικά πεδία των M-dwarfs σε συνδυασμό με την εκτόξευσή τους τα καθιστούν σχεδόν σίγουρα τοξικά για τη ζωή. Και παρόλο που αυτό το έντονο φλεγόμενο και ισχυρό μαγνητικό πεδίο μπορεί να εγκατασταθεί αργότερα στη ζωή ενός Μ-νάνου, τότε οι πλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη θα είχαν ήδη χάσει την ατμόσφαιρα τους.
«Δεν είμαστε πλέον τόσο αισιόδοξοι για τις πιθανότητες εξεύρεσης προχωρημένης ζωής γύρω από πολλά M αστέρια», δήλωσε ο Guinan.
Οι ν-νάνοι είναι διαφορετικοί.
Οι ν-νάνοι δεν βιώνουν την ίδια έξοδο και χαοτική ενεργειακή απόδοση που κάνουν οι Μ-νάνοι. Έχουν επίσης τα ίδια έντονα μαγνητικά πεδία, τα οποία είναι υπεύθυνα για μεγάλο μέρος των Μ-νάνων αφιλόξενη φύση. Σύμφωνα με την έρευνα του Γκουινάν, οι ν-νάνοι εκπέμπουν μόνο περίπου το 1/100 των θανάσιμων ακτινογραφιών όσο και ορισμένοι Μ-νάνοι.
Το Goldiloks Project μέτρησε την ηλικία, τον ρυθμό περιστροφής και τις ακτίνες Χ και τις υπέρυθρες εξόδους ενός δείγματος δροσερών αστεριών G και K. Χρησιμοποιούν το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra και το δορυφόρο XMM-Newton στο έργο, αλλά βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble. Το Hubble είναι εξαιρετικά ευαίσθητο στην υπεριώδη ακτινοβολία που προέρχεται από υδρογόνο και χρησιμοποίησαν αυτήν την ευαισθησία για να αξιολογήσουν την ακτινοβολία που προέρχεται από 20 νάνους.
«Το Χαμπλ είναι το μόνο τηλεσκόπιο που μπορεί να κάνει τέτοιου είδους παρατήρηση», είπε ο Γκουινάν.
Ο Guinan και ο Engle διαπίστωσαν ότι τα επίπεδα ακτινοβολίας γύρω από τα αστέρια K ήταν πολύ λιγότερο επιβλαβή από ό, τι στους νάνους Μ. Τα αστέρια K έχουν επίσης μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και ως εκ τούτου βραδύτερη μετανάστευση της κατοικήσιμης ζώνης. Αυτό καθιστά τους ν-νάνους το ιδανικό μέρος για αναζήτηση ζωής και αυτά τα αστέρια θα επέτρεπαν στο χρόνο να αναπτυχθεί η πολύ εξελιγμένη ζωή σε κατάλληλους πλανήτες. Καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του Ήλιου - 10 δισεκατομμύρια χρόνια - τα αστέρια K αυξάνουν μόνο τη φωτεινότητά τους κατά περίπου 10-15%, δίνοντας στη βιολογική εξέλιξη πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα για την εξέλιξη προηγμένων μορφών ζωής από ό, τι στη Γη.
Γνωρίζουμε ήδη ορισμένους K-νάνους που φιλοξενούν εξωπλανήτες και άλλους που μπορεί να τους φιλοξενήσουν, αλλά για το οποίο δεν είμαστε σίγουροι. Ο Guinan και ο Engle εξέτασαν τρεις ιδιαίτερα ενδιαφέροντες στόχους: Epsilon Eridani, Kepler-442 και Tau Ceti.
«Το Kepler-442 είναι αξιοσημείωτο στο ότι αυτό το αστέρι (φασματική ταξινόμηση, K5) φιλοξενεί αυτό που θεωρείται ένας από τους καλύτερους πλανήτες Goldilocks, το Kepler-442b, ένας βραχώδης πλανήτης που είναι λίγο περισσότερο από το διπλάσιο της μάζας της Γης. Έτσι, το σύστημα Kepler-442 είναι ένας πλανήτης Goldilocks που φιλοξενείται από ένα αστέρι Goldilocks! " είπε ο Γκουανάν.
Ο Guinan και ο Engle έχουν περάσει 30 χρόνια παρατηρώντας διαφορετικούς τύπους αστεριών. Έχουν καθορίσει σχέσεις μεταξύ του τύπου ενός αστεριού, της περιστροφής του, της ηλικίας του, των ακτίνων Χ και των εκπομπών UV. Αυτά τα δεδομένα είναι το θεμέλιο της δουλειάς τους σχετικά με το πώς η ακτινοβολία υψηλής ενέργειας ενός αστεριού επηρεάζει την ατμόσφαιρα και τις προοπτικές ζωής ενός πλανήτη.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Τα αστέρια Goldilocks είναι τα καλύτερα μέρη για αναζήτηση ζωής
- Ερευνητικό έγγραφο 2013: Επιδράσεις μαγνητικών πεδίων νάνων Μ σε δυνητικά κατοικήσιμους πλανήτες
