Жизнепригодность системы оранжевого карлика

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Оранжевые карлики (звёзды главной последовательности спектрального класса K, звёзды KV-класса, KV-звёзды, звёзды Златовласки) — могут иметь системы с планетами, на которых существует внеземная жизнь, в том числе высокоорганизованные формы жизни с высшими растениями и животными.[1] На сегодня считаются наиболее вероятным типом звёзд, около которых могут быть обнаружены планеты с биосферой, схожей с земной.[1]

«Звёзды Златовласки»[править | править код]

По аналогии с названием «зо́на Златовла́ски» для зон обитаемости вокруг звёзд, в англоязычных источниках оранжевые карлики также упоминаются как «звёзды Златовла́ски» (англ. Goldilocks Stars).[2] Под этим обозначением для звёзд KV-класса по имени героини сказки «Три медведя» подразумевается, что, по сравнению со звёздами других спектральных классов главной последовательности, они являются наиболее вероятным типом звёзд, у которых могут существовать планеты с внеземной жизнью, в силу следующих факторов:

  • они излучают достаточно энергии в видимой части спектра, чтобы обеспечить температуру, которая позволяет жидкой воде существовать на поверхности планеты;[3]
  • стабильная фаза активности в эволюции KV-звёзд более продолжительна по сравнению с Солнцем, что даёт больше времени для появления и развития жизни на окружающих планетах;[1][4]
  • «обитаемая зона» около звезды, которая в зависимости от её размера располагается от 0,1÷0,4 до 0,3÷1,3 астрономических единиц, может находиться достаточно далеко, чтобы позволить планете сохранить собственное вращение, которое не синхронизировано с обращением планеты вокруг звезды, что в свою очередь, позволяет планете сохранить собственное магнитное поле;[5]
  • изменения светимости звезды на протяжении её стабильной фазы активности незначительны, что сохраняет «обитаемую зону» неизменной на протяжении всей жизни звезды KV-класса;[6]
  • по сравнению с меньшими по размеру красными карликами, KV-звёзды имеют умеренную вспышечную активность;[7]
  • в силу мéньшей температуры оранжевых звёзд, уровень их ионизирующего ультрафиолетового излучения меньше солнечного, что также благоприятно для жизни;[1]
  • более массивные жёлтые карлики и жёлто-белые карлики меньше распространены в Млечном пути, что делает формирование планетной системы около звёзд KV-класса более вероятным в силу их бóльшего количества.[1]

Проблемы жизнепригодности систем KV-звёзд[править | править код]

По сравнению с солнцеподобными жёлтыми карликами, к отрицательным сторонам KV-звёзд с точки зрения возможности существования жизни в их окрестностях следует отнести их более интенсивную вспышечную активность, которая снижается у более тяжёлых и ярких звёзд этого типа.[7] Также более тесное расположение обитаемой зоны к центральной массе приводит к более интенсивному гравитационному взаимодействию, что в конечном итоге приводит к приливному захвату планеты и, в результате, к потере её магнитного поля вместе с его защитными свойствами.[8] Помимо собственного вращения, сильное взаимодействие с центральной звездой снижает вероятность существования естественных спутников планет, которые, в свою очередь, могут иметь значительное влияние на их пригодность для жизни. Например, наличие Луны у Земли стабилизирует её наклон к плоскости эклиптики, что обеспечивает стабильность климата на планете.[9]

Как результат, по аналогии с красными карликами, появление и длительное существование планеты с биосферой около тусклых K9V÷K5V звёзд требует наличия у центральной звезды и её планетной системы особых свойств, которые позволяют исключить их отрицательные стороны с точки зрения жизнепригодности системы.[8] Поэтому вероятность существования обитаемых планет в их окрестностях незначительна, но за счет крайне большого количества этих звезд, вероятность реализации этих условий в случае одной из существующих систем остается достаточно высокой.

Таким образом, так как в пределах зоны обитаемости звёздная активность и интенсивность гравитационно−приливного воздействия звезды уменьшаются у более ярких оранжевых карликов, обитаемые планеты наиболее вероятны у более тяжёлых и ярких K4V÷K0V звёзд этого класса, но также возможны и у более тусклых KV-звёзд.

Потенциально обитаемые планеты около звёзд KV-класса[править | править код]

На 2019 год обнаружено несколько потенциально обитаемых планетных систем около оранжевых карликов: Kepler-62, HD 40307, HD 85512.[10][6]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 5  (англ.) David Shiga. Orange stars are just right for life. New Scientist.
  2.  (англ.) Bill Steigerwald. “Goldilocks” Stars May Be “Just Right” for Finding Habitable Worlds, NASA, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md..
  3.  (англ.) Lisa Grossman. Sun may not be a 'Goldilocks' star, Science News.
  4.  (англ.) Tudor Vieru. Life Could Easily Develop Around Orange Dwarfs, Softpedia.
  5.  (англ.) David Merchant. Orange Dwarf Stars and Life – Common?.
  6. 1 2  (англ.) Adam Hadhazy. Kepler's Hunt for Earths Shows Progress at Space Conference.
  7. 1 2  (англ.) V.See, M.Jardine, A.A.Vidotto, P.Petit, S.C.Marsden, S.V.Jeffers, J.D.do Nascimento (30 October 2014). “The effects of stellar winds on the magnetospheres and potential habitability of exoplanets”. Astronomy & Astrophysics. 570: A99. arXiv:1409.1237. Bibcode:2014A&A...570A..99S. DOI:10.1051/0004-6361/201424323.
  8. 1 2 J.I.Zuluaga, P.A.Cuartas, J.H.Hoyos (2012), "Evolution of magnetic protection in potentially habitable terrestrial planets", arΧiv:1204.0275 [astro-ph.EP] 
  9.  (англ.) Laskar, J.; Joutel, F.; Robutel, P. Stabilization of the earth's obliquity by the moon.
  10.  (англ.) L. Kaltenegger, S. Udry, F. Pepe (2011), "A Habitable Planet around HD 85512?", arΧiv:1108.3561v1