Нові дослідження космічного телескопа Хаббла та дуже великого телескопа ESO пригнічують деякий ентузіазм у пошуку життя. Спостереження обох "прицілів" говорять про те, що необхідна для життя сировина може бути рідкістю у сонячних системах, зосереджених навколо червоних карликів.
І якщо сировини немає, це може означати, що багато з екзопланет, яких ми знайшли в зонах проживання інших зірок, просто не підлягають заселенню.
З нашої земної точки зору, легко подумати, що більшість зірок схожі на наше Сонце. Він великий, жовтий і яскравий, а зірки, яких ми бачимо на нічному небі, в основному виглядають однаковими. Але це ілюзія. Насправді найпоширеніший тип зірки - це червоний карлик.
Червоні карлики менші та прохолодніші за наше Сонце, і вони становлять близько 75% зірок у нашій галактиці Чумацький Шлях. Це означає, що близько 75% планет Чумацького шляху перебувають в орбіті червоних карликів.
А що стосується пошуку життя, то це може бути великою проблемою.
Щоб зрозуміти проблему з червоними карликами та сировиною для життя, давайте подивимось на наше Сонце та Сонячну систему.
Зірки утворюються з масивних хмар газу і пилу, званих молекулярними хмарами. У міру того, як сила тяжіння працює, матеріал збирається в центрі хмари. Врешті-решт, після того, як збирається достатня кількість матеріалу, щільність і тиск стають настільки великими, що синтез запалюється, і народжується зірка. Тип зірки, яка утворюється, залежить від початкової маси зірки.
Більшу частину часу в нашій галактиці Чумацький шлях народжується червоний карлик. У більш рідкісних випадках народжується така зірка, як наше Сонце. Матеріал, що залишився з хмари, оточує зірку як протопланетний диск і врешті-решт утворює предмети, такі як планети, астероїди та комети. Що буде далі у Сонячній системі, може сильно залежати від типу зірки в центрі.
З часом у нашій Сонячній системі Земля формувалася, а потім охолоджувалася. У нашій ранній Сонячній системі було багато комет і астероїдів, і вони містили багато водного льоду та органічних сполук. Протягом тривалого періоду часу багато з цих комет врізалися на Землю, осідаючи свою воду та хімічні речовини. Більшість вчених вважають, що саме тут Земля отримала більшу частину своєї води та хімію, необхідну для життя.
Питання: Чи трапляється це у червоних карликових сонячних системах?
"Ці спостереження дозволяють припустити, що водоносні планети можуть бути рідкісними навколо червоних карликів ..."
Керрол Грейді з Eureka Scientific в Окленді, штат Каліфорнія, співавтор зі спостережень Хаббла.
У Сонячній системі наше Сонце досить стійке. Він спалахує і викидає корональні маси, але в цілому він відносно стабільний. Сонце зробило своє, а планети і комети зробили свою справу. Але червоні карлики бувають різні.
Нові спостереження Хаббла та VLT червоного карлика AU Microscopii показують, що відбувається щось інше. AU Micro - це дуже молода зірка, якій лише 12 мільйонів років, що менше 1% від віку Сонця. Тож ми дивимося на молоду зірку та Сонячну систему в її формаційні роки. І ці спостереження показують масивні кулі швидкозмінних матеріалів, що проносяться через молоду Сонячну систему.
Поки вони бачили шість таких кульок матеріалу, і вони швидко розмивають диск газу і пилу, що оточує молоду зірку. Згідно з прес-релізом, ці кулі «діють як снігоочисник, виштовхуючи із системи дрібні частинки - можливо, містять воду та інші леткі речовини». І, здається, це відбувається швидко. Спостереження показують, що весь протопланетний диск міг бути знищений лише за 1,5 мільйона років.
"Ці спостереження говорять про те, що водонепроникні планети можуть бути рідкісними навколо червоних карликів, оскільки всі менші тіла, що транспортують воду та органіку, видуваються під час розкопання диска", - пояснила Керді Грейді з Eureka Scientific в Окленді, штат Каліфорнія, співавтор дослідження Спостереження Хаббла.
Якщо ці глобуси очищають молоду Сонячну систему від води, комети не містять водного льоду, який може врешті-решт врізатися у молоді планети, доставляючи воду та допомагаючи зробити їх придатними для життя. Органічні хімічні речовини також є сирими інгредієнтами для життя, і якщо їх швидко винести, то перспективи життя на планетах навколо червоних карликів просто взяли великий удар.
"Швидке розсіювання диска - це не те, що я б очікував".
Керрол Грейді з Eureka Scientific в Окленді, штат Каліфорнія, співавтор зі спостережень Хаббла.
"Я б очікував, що швидке розсіювання диска", - сказав Грейді. «На основі спостережень дисків навколо більш світиться зірок, ми очікували, що диски навколо слабких червоних карликових зірок матимуть більш тривалий проміжок часу. У цій системі диск зникне до того, як зірці виповниться 25 мільйонів років ».
Вчені ще не впевнені, що саме є краплі і звідки вони з'явилися. Очевидна відповідь - сама зірка, але вчені ще не впевнені, які стосунки між мікроскопією АС. Але завдяки спостереженням вчені дізналися кілька речей про краплі.
Краплі рухаються зі швидкістю між 14 500 км на годину (9000 миль / год) і 43 500 км на годину (27 000 миль на годину), досить швидко, щоб уникнути гравітаційних зчепів зірки. В даний час вони мають відстань від приблизно 930 мільйонів миль до понад 5,5 мільярдів миль від зірки.
"Ці структури можуть дати підказки до механізмів, які рухають ці краплі".
Слідчий Гленн Шнайдер з Обсерваторії Стюарда в Таксоні, штат Арізона.
Клітки також мають структуру. Один з них має грибоподібну шапку над площиною диска та петлеву структуру нижче диска. Ці функції можуть містити підказки щодо того, що рухає краплі. "Ці структури можуть дати підказки щодо механізмів, які керують цими краплями", - сказав співдослідник Глен Шнайдер з Обсерваторії Стюарда в Таксоні, штат Арізона.
AU Micro добре розміщений у просторі для спостереження. У південному сузір'ї Мікроскопії пройшло лише близько 32 світлових років. Більшість інших помітних червоних карликів з правильними умовами знаходяться набагато далі.
"AU Mic ідеально підходить", - сказав Шнайдер. "Але це лише одна з приблизно трьох-чотирьох червоно-карликових систем з відомими дисками, що розсіюють зоряне світло навколо циркулярного сміття. Інші відомі системи, як правило, приблизно в шість разів далі, тому складно провести детальне вивчення типів функцій на тих дисках, які ми бачимо в AU Mic. " Але для підтвердження такого виду активності краплі в інших системах червоного карлика необхідне детальне вивчення інших систем.
Деякі спостереження інших систем червоного карлика вже зроблені, і астрономи виявили подібну активність кровотоку в цих системах.
"Це показує, що AU Mic не є унікальним", - сказав Грейді. "Насправді ви можете стверджувати, що оскільки це одна з найближчих систем такого типу, навряд чи вона буде унікальною".
Тип зірки, що утворюється, і умови диска в перші дні Сонячної системи, здається, є визначальними для життєдіяльності. Якщо на 75% планет там орбітають червоні карлики, а ті червоні гноми випромінюють краплі, які видаляють воду та органічні хімічні речовини з Сонячної системи, то будь-які скелясті планети там залишаться сухими і безживими назавжди. Це досить похмуро.
Але все не похмуро, якщо мова йде про пошуки життя. Ми очікуємо, що життя буде рідкісним. Це просто допомагає підтвердити це.
У будь-якому випадку, ще є інші 25% зірок, і всі мільйони зірок, як наше Сонце. І ми знаємо щонайменше одну планету, яка, як сказав Карл Саган, "... переплітається з життям".
Незважаючи на ці нові спостереження, ще можуть бути інші. Тільки не навколо червоних карликів.
Джерела:
- Прес-реліз Hubblesite: Молоді планети, що орбітують червоних карликів, можуть бракувати інгредієнтів на все життя
- Запис у Вікіпедії: AU Microscopii
