Красные карлики могут быть колыбелью жизни: новый взгляд астрономов

В поисках потенциально обитаемых миров астрономы часто обращают внимание на звезды, похожие на наше Солнце. Однако новое исследование предлагает нам взглянуть на более скромных звездных соседей — красные карлики, или М-карлики, которые составляют большинство звезд в нашей Галактике.

Красные карлики могут быть колыбелью жизни: новый взгляд астрономов
Экзопланета, обращающаяся вокруг красного карлика GJ 1214, в представлении художника / © ESO/L. Calçada

Буйный характер маленьких звезд

Красные карлики, несмотря на свои скромные размеры и более низкую температуру по сравнению с Солнцем, известны своим неспокойным характером. Они испускают интенсивное ультрафиолетовое излучение и подвержены частым вспышкам. Именно эти особенности долгое время заставляли ученых сомневаться в том, что планеты вокруг таких звезд могут быть пригодны для жизни.

Новый взгляд на старую проблему

Команда исследователей под руководством доцента Джошуа Криссансена-Тоттона из Университета Вашингтона провела компьютерное моделирование эволюции планет, вращающихся вокруг М-карликов. Результаты оказались неожиданно оптимистичными.

Ученые проследили путь развития планет от их расплавленного состояния до формирования твердой коры и атмосферы. Выяснилось, что хотя первоначальная атмосфера действительно может быть разрушена звездной активностью, планета способна создать вторую, более устойчивую атмосферу.

Секрет второго шанса

Ключевым фактором оказалась температура планеты. Если она находится на правильном расстоянии от своей звезды — в так называемой «обитаемой зоне» — то может происходить следующий процесс:

  • Первичная атмосфера, состоящая в основном из водорода, постепенно рассеивается в космическое пространство под воздействием интенсивного излучения звезды.
  • На планетах с умеренной температурой часть водорода успевает прореагировать с кислородом, высвобождающимся из расплавленных горных пород. В результате образуется водяной пар.
  • Постепенно формируется вторичная атмосфера, состоящая из водяного пара и других соединений — углекислого газа, азота и других молекул, выделяющихся в процессе остывания планеты.
  • По мере остывания планеты водяной пар конденсируется, образуя облака и вызывая дожди. Этот круговорот воды делает атмосферу более стабильной и защищенной от звездного излучения.
Красные карлики могут быть колыбелью жизни: новый взгляд астрономов
Наличие стабильной атмосферы – один из ключевых признаков потенциально обитаемой планеты, ведь именно она защищает поверхность от космической радиации и создает условия для существования жидкой воды / © ESO/M. Kornmesser

Проверка теории на практике

Прекрасным примером для проверки этой теории служит система TRAPPIST-1, где вокруг красного карлика вращаются семь каменистых планет. Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» уже начал их изучение. Первые результаты подтверждают теорию: ближайшие к звезде планеты, как и ожидалось, не имеют плотной атмосферы из-за слишком высокой температуры.

«Для меня этот результат особенно интересен тем, что он указывает на необходимость тщательного изучения более прохладных планет, особенно учитывая их потенциальную обитаемость», — отмечает Криссансен-Тоттон.

Взгляд в будущее

Это исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, открывает новые перспективы в поиске потенциально обитаемых миров. Оно показывает, что не стоит списывать со счетов планеты у красных карликов — самых распространенных звезд во Вселенной. При правильных условиях эти миры могут быть более гостеприимными, чем мы думали раньше.

Красные карлики могут быть колыбелью жизни: новый взгляд астрономов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *