Przejdź do głównej zawartości

Planety wokół pomarańczowych karłów najlepszym miejscem do poszukiwania życia

W poszukiwaniu życia poza Ziemią astronomowie szukają planet w tzw. „strefie zdatnej do zamieszkania” gwiazdy – czasami nazywanej „strefą Złotowłosej” – gdzie temperatury są odpowiednie, aby na powierzchni planety istniała woda w stanie ciekłym niezbędna dla wykształcenia życia w takiej formie, jakie znamy.


Pojawiający się pomysł, wspomagany trwającymi trzy dekady przeglądami gwiazd, jest taki, że istnieją gwiazdy ze „strefą Złotowłosej” – nie za gorące, nie za zimne, a przede wszystkim niezbyt gwałtowne, by posiadać planety przyjazne życiu.

Ponieważ nasze Słońce wykształciło życie na Ziemi przez prawie 4 mld lat, konwencjonalna mądrość sugerowałaby, że gwiazdy takie jak ta byłyby głównymi kandydatkami w poszukiwaniu innych potencjalnie nadających się do zamieszkania światów. W rzeczywistości gwiazdy nieco chłodniejsze i świecące słabiej niż nasze Słońce, sklasyfikowane jako karły typu K, są prawdziwymi „Złotowłosymi gwiazdami”, powiedział Edward Guinan z Uniwersytetu Villanova, Villanova, Pensylwania. „Karły typu K znajdują się w ‘słodkim miejscu’, a ich właściwości są pośrednie między rzadszymi, jaśniejszymi, ale żyjącymi krócej gwiazdami typu słonecznego (gwiazdy typu G) i liczniejszymi gwiazdami – czerwonymi karłami (gwiazdy typu M). Gwiazdy typu K, szczególnie cieplejsze, mają najlepsze ze wszystkich światy. Jeżeli szukasz planet nadających się do zamieszkania, obfitość gwiazdy typu K zwiększa szanse na znalezienie życia.”

W naszej galaktyce jest trzy razy więcej karłów typu K niż gwiazd takich jak nasze Słońce. Około 1000 gwiazd typu K znajdujących się w odległości 100 lat świetlnych od Słońca jest głównymi kandydatkami do eksploracji. Te tak zwane pomarańczowe karły żyją od 15 do 45 mld lat. Natomiast nasze Słońce, które jest już w połowie swojego życia, żyje zaledwie 10 mld lat. Jego stosunkowo szybkie tempo gwiezdnej ewolucji sprawi, że Ziemia stanie się w dużej mierze niezdatna do życia za zaledwie 1-2 mld lat. Gwiazdy typu słonecznego ograniczają czas, przez jaki atmosfera planety może pozostać stabilna. Wynika to z faktu, że za około miliard lat Ziemia będzie krążyć wokół cieplejszej (wewnętrznej) krawędzi strefy zdatnej do zamieszkania Słońca, która będzie przesuwała się na zewnątrz, gdy Słońce będzie stawało się cieplejsze i jaśniejsze. W rezultacie Ziemia zostanie wysuszona, ponieważ straci obecną atmosferę i oceany. W wieku 9 mld lat Słońce stanie się czerwonym olbrzymem, który może pochłonąć Ziemię.

Pomimo niewielkich rozmiarów, jeszcze liczniejsze czerwone karły, znane również jako karły typu M, mają jeszcze dłuższe czasy istnienia i wydają się być wrogie dla życia, jakie znamy. Planety krążące w wyjątkowo wąskiej ekosferze, która znajduje się bardzo blisko gwiazdy, są narażone na ekstremalne poziomy promieniowania rentgenowskiego i UV, które mogą być nawet setki tysięcy razy intensywniejsze niż te, które otrzymuje Ziemia od Słońca. Nieustanne fajerwerki z rozbłyskami i koronalnymi wyrzutami masy bombardują planety smoczym oddechem kipiącej plazmy i deszczem przenikających wysokoenergetycznych cząstek. Planety w ekosferze czerwonych karłów mogą być bardzo wcześnie wypalane do sucha i pozbawiane atmosfery. Prawdopodobnie mogłoby to uniemożliwić ewolucję planet w kierunku większej gościnności kilka milionów lat po ustąpieniu wybuchów czerwonych karłów. „Nie jesteśmy już tak optymistycznie nastawieni do szans na znalezienie życia wokół wielu gwiazd typu M” – powiedział Guinan.

Według badań Guinana, karły typu K nie mają mocno aktywnych pól magnetycznych, które zasilają potężne promieniowania rentgenowskie i UV oraz wybuchy energetyczne, dlatego też rzadziej wyrzucają rozbłyski. Planety towarzyszące uzyskałyby około 1/100 śmiertelnego promieniowania rentgenowskiego w porównaniu do tych krążących wokół bliskich ekosfer magnetycznie aktywnych gwiazd typu M.

W projekcie o nazwie „GoldiloKs” Guinan i jego kolega Scott Engle, współpracują ze studentami studiów licencjackich aby zmierzyć wiek, tempo rotacji oraz promieniowanie X i UV w próbkach głównie chłodniejszych gwiazd typu G i K. Do obserwacji wykorzystują Teleskop Hubble’a, Chandra oraz satelitę XMM-Newton. Czułe obserwacje teleskopem Hubble’a promieniowania UV wodoru zastosowano do oceny promieniowania z próbki około 20 pomarańczowych karłów.

Guinan i Engle odkryli, że poziomy promieniowania byłyby znacznie łagodniejsze dla wszelkich planet towarzyszących niż dla tych znajdujących się wokół czerwonych karłów. Gwiazdy typu K mają również znacznie dłuższe cykle życia, a zatem wolniejszą migrację ekosfery. Dlatego karły typu K wydają się idealnym miejscem do poszukiwania życia, i gwiazdy te pozwoliłyby na rozwój wysoko wyewoluowanego życia na planetach. W ciągu całego życia Słońca – 10 mld lat – gwiazdy typu K zwiększają swoją jasność zaledwie o 10-15%, dając biologicznej ewolucji znacznie dłuższy czas na rozwój zaawansowanych form życia niż na Ziemi.

Guinan i Engle przyjrzeli się bardziej interesującym gwiazdom typu K, wokół których znajdują się planety, w tym Kepler-442, Tau Ceti i Epsilon Eridani. (Dwie ostatnie były celem projektu Ozma z końca lat ‘50 XX w – pierwszej próby wykrycia transmisji radiowych od pozaziemskich cywilizacji).

„Kepler-442 jest godna uwagi, ponieważ ta gwiazda (klasyfikacja spektralna K5) posiada skalistą planetę Kepler-442g, która jest uważana za jedną z najlepszych planet zdatnych do zamieszkania. Jest to egzoplaneta, ponad dwukrotnie masywniejsza od Ziemi. Zatem układ Kepler-442 planeta w ekosferze wokół Złotowłosej gwiazdy” – powiedział Guinan.

W ciągu ostatnich 30 lat Guinan i Engle oraz ich uczniowie obserwowali różne typy gwiazd. Na podstawie swoich badań naukowcy ustalili związek między wiekiem gwiazdy, tempem rotacji, emisją promieniowania X i UV oraz aktywnością rozbłysków. Dane te zostały wykorzystane do zbadania wpływu promieniowania wysokoenergetycznego na atmosfery planet i możliwe życie.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…