В поисках жизни

Что такое обитаемая зона?

Определение «обитаемой зоны» — это расстояние от звезды, на котором жидкая вода может существовать на поверхности вращающихся планет.

Обитаемые зоны также известны как зоны Златовласки, где условия могут быть как раз подходящими для жизни — ни слишком жарко, ни слишком холодно.

Есть полезная концепция, которую мы используем, чтобы помочь понять, на каком расстоянии от данной звезды вы можете ожидать найти планеты с жидкой водой на поверхности — жидкая вода необходима для жизни, какой мы ее знаем. Это называется обитаемой зоной. У каждой звезды есть обитаемая зона, но расположение этой зоны различается для звезд разного размера и яркости.

При поиске потенциально обитаемых экзопланет полезно начать с миров, похожих на наш.

Но что значит «похожий»?

Было обнаружено много скалистых планет размером с Землю: точка в пользу возможной жизни.

Основываясь на том, что мы наблюдали в нашей собственной Солнечной системе, большие газообразные миры, такие как Юпитер, кажутся гораздо менее вероятными пригодными для жизни условиями.

Но большинство из этих миров размером с Землю были обнаружены на орбитах красных карликов — планеты размером с Землю на широких орбитах вокруг солнцеподобных звезд гораздо труднее обнаружить.

И, конечно же, говоря об обитаемых экзопланетах, мы на самом деле говорим об их звездах, доминирующей силе в любой планетной системе.

Обитаемые зоны, потенциально пригодные для жизни планет, шире для более горячих звезд.

Меньшие, более тусклые красные карлики, наиболее распространенный тип в нашей галактике Млечный Путь, имеют гораздо более узкие обитаемые зоны, чем в системе TRAPPIST-1.

Планеты в сравнительно узкой обитаемой зоне красного карлика, которая находится очень близко к звезде, подвергаются экстремальному уровню рентгеновского и ультрафиолетового (УФ) излучения, которое может быть в сотни тысяч раз более интенсивным, чем то, что получает Земля от Солнца.

На этой инфографике сравниваются характеристики трех классов звезд нашей галактики

На этой инфографике сравниваются характеристики трех классов звезд нашей галактики: солнцеподобные звезды классифицируются как G-звезды, звезды менее массивные и более холодные, чем наше Солнце, являются К-карликами, и еще более тусклые и холодные звезды — красноватые М-карлики.

Где мы ищем жизнь и зачем?

Старый анекдот предлагает ответ: на вопрос, почему темной ночью он искал ключи от машины под уличным фонарем, мужчина ответил: «Потому что свет лучше».

Жизнь на других планетах может быть не похожа ни на что на Земле — это может быть жизнь, какой мы ее не знаем.

Но есть смысл хотя бы на первых порах поискать что-то более привычное.

Жизнь, какой мы ее знаем, должно быть легче найти.

И «свет лучше» в обитаемой зоне или области вокруг звезды, где планетарная температура поверхности может способствовать скоплению воды.

Другие сходства с Землей становятся более заметными при поиске жизни.

Было обнаружено много скалистых планет размером с Землю: точка в пользу возможной жизни.

Основываясь на том, что мы наблюдали в нашей собственной Солнечной системе, большие газообразные миры, такие как Юпитер, кажутся гораздо менее вероятными пригодными для жизни условиями.

Но большинство из этих миров размером с Землю были обнаружены на орбитах красных карликов — планеты размером с Землю на широких орбитах вокруг солнцеподобных звезд гораздо труднее обнаружить.

Тем не менее, у этих красных карликов есть потенциально смертельная привычка, особенно в молодом возрасте: мощные вспышки, как правило, извергаются с их поверхности с некоторой частотой.

Они могли бы стерилизовать планеты, находящиеся на близкой орбите, где жизнь только начала зарождаться.

Это удар против возможной жизни.

Поскольку наше Солнце питало жизнь на Земле почти 4 миллиарда лет, общепринятое мнение предполагает, что такие звезды, как оно, были бы первыми кандидатами в поисках других потенциально обитаемых миров.

Однако желтые звезды G-типа, подобные нашему Солнцу, живут меньше и менее распространены в нашей галактике.

В концепции художника изображена гипотетическая планета с двумя спутниками

В концепции художника изображена гипотетическая планета с двумя спутниками, вращающаяся в обитаемой зоне красного карлика. Подробнее о звездах ›

Некоторые ученые считают, что звезды немного холоднее и менее ярки, чем наше Солнце, называемые оранжевыми карликами, потенциально подходящими для развитой жизни.

Они могут стабильно гореть десятки миллиардов лет.

Это открывает огромные временные рамки для биологической эволюции, позволяющей проводить бесконечное количество экспериментов по созданию устойчивых форм жизни.

И на каждую звезду, подобную нашему Солнцу, приходится в три раза больше оранжевых карликов в Млечном Пути.

K-карлики — это настоящие «звезды Златовласки», — сказал Эдвард Гинан из Университета Вилланова, Вилланова, Пенсильвания.

«K-карлики находятся в «золотой середине» со свойствами, промежуточными между более редкими, более яркими, но короткоживущими звездами солнечного типа (G-звездами) и более многочисленными красными карликами (M-звездами).

K-звезды, особенно более теплые, имеют лучший из всех миров.

Если вы ищете планеты с обитаемостью, обилие K-звезд увеличивает ваши шансы найти жизнь».

Температура экзопланеты, размер, тип звезды: галактика предлагает меню миров, которые перекликаются с нашими, но в то же время сильно отличаются.

иллюстрация планет внутри и за пределами обитаемой зоны

Далее: Почему мы ищем жизнь?

Исследуйте инопланетные миры