Красные карлики - звездные коротышки галактики – скорее всего, не очень хороши для развития планет земного типа, говорят ученые, запускающие новые модели формирования планет вокруг различных звезд.
Астрономы обнаружили огромное разнообразие инопланетных миров, вращающихся вокруг всех типов звезд, но звезды одного типа, карлики М-класса, выделяются как места, в которых могли бы развиваться экзопланеты земного типа. В нашей галактике имеется множество красных карликов, и вокруг многих из них, как известно, обращаются малые и (возможно) твердые экзопланеты. Красные карлики живут долго, и, возможно, должны быть подходящие твердые планеты, вращающиеся в обитаемой зоне звездной системы, на которых есть хороший шанс для развития жизни?
К сожалению, есть некоторые ограничения для такого хода мыслей. Так как обитаемая зона вокруг М карликов является чрезвычайно компактный (эти звезды меньше и, следовательно, более тусклые, чем наше Солнце, например), любая потенциально обитаемая планета должна будет вращаться очень близко к красному карлику. В этом случае твердая планета, вероятно, попадет в "приливную ловушку" звезды, когда на одном полушарии будет длиться бесконечный день, в то время как другое замерзнет в бесконечной ночи - безусловно, не совсем «земной тип» в классическом понимании.
Кроме того, многие из этих карликов считаются активными маленькими звездами, излучающими мощные вспышки, которые могут уничтожить любую форму жизни (как мы ее понимаем), прежде чем она сможет закрепиться. Красные карлики уже выглядят мало подходящими для планет, по-настоящему похожих на Землю.
Но, поскольку подавляющее большинство звезд в нашей галактике составляют красные карлики, безусловно, просто потому, что их очень много, некоторые из звездных систем красных карликов сформировались с правильным соотношением вещества планет и идеально расположенными орбитами. Могут ли в этом случае образоваться планеты земного типа?
Согласно новому исследованию от Технологического Института Токио и Университета Цинхуа, не вполне.
Исследователи Шигеру Ида (Токио) и Фэн Тянь (Цинхуа) впервые определили, что значит «планета земного типа». Согласно этой классификации, такая планета должна иметь примерно такие же массу и размер, как у Земли. У нее также должно быть подобное соотношение воды и суши. Экзопланеты со слишком маленьким количеством воды считаются «пустынными мирами» (недостаточно воды для зарождения биологических видов, сходных с земными), а те, на которых слишком много воды, известны как «водные миры» (неустойчивый климат и недостаток питательных веществ).
Ида и Тянь обнаружили, что у экзопланет земного типа с необходимыми пропорциями воды и суши должно быть крайне неблагоприятное соотношение вещества планет в период становления этой планеты для того, чтобы сформироваться вокруг М карлика.
Пока красные карлики находятся до главной последовательности, они очень светлые и излучают огромное количество энергии. Затем они быстро переходят в более спокойное и холодное состояние. Для любой потенциальной планеты земного типа, формирующейся на обитаемой орбите, первые годы жизни красного карлика являются сложными. Из-за их близкого расположения, эти планеты будут поджариваться, что повлечет чрезвычайно сильные последствия для их будущей жизнедеятельности.
После запуска модели на 1000 звезд с массой около 30% от нашего Солнца (приблизительная масса М карликов) образовалось 5000 экзопланет с массой, приближенной к массе Земли. Однако только 55 из этих планет сформировались в обитаемых зонах звезд, и только 1 образовалась с «идеальным», как на Земле, соотношением воды и суши. 31 планета в обитаемых зонах превратилась в «пустынные миры» и 23 превратились в «водные миры».