В търсенето си на извънземен живот учените започват да търсят светове, които се въртят около звезди, като нашата Земя - около Слънцето. В крайна сметка постоянната топлина, която ни дава светещата жълта топка в небето, и направи живота на Земята възможен.
Но докато астрономите продължават да откриват хиляди планети, те осъзнават, че ако (или когато) открием признаци на извънземен живот, е много вероятно тези извънземни да обикалят около звезда, значително различна от нашето Слънце. Тя ще бъде по-червена, по-студена, по-малка и по-лека от нашата звезда. Така в търсенето на извънземен живот много астрономи насочват погледа си към такива малки звезди, известни като червени джуджета или М-джуджета.
За начало си струва да се отбележи, че астрономите никога не са се интересували много от М-джуджета. След откриването на първата планета извън Слънчевата система през 1995 г. учените започнаха лов за истинските колеги на Земята: скалисти планети, подобни на нашата, които се въртят около звезди, подобни на нашето Слънце. Търсенето на точно такива системи е насочвало астрономите през по-голямата част от 2000-те, казва астрономът Фил Муархед от Бостънския университет.
Тогава астрономите осъзнаха, че може би е технически по-лесно да се търсят планети около М-джуджета. Намирането на друга планета е трудно и астрономите разчитат на два основни метода. Първо, те търсят намаляването на яркостта на звездата, което се случва, когато планета премине пред нея. Второ, астрономите измерват малкото колебание в звезда, причинено от лекото гравитационно привличане на друга планета. И двата метода работят чудесно с планета, обикаляща около M-джудже. Освен това се върти по-често, което увеличава шансовете за откриването му.
M-джуджетата получиха голям тласък благодарение на космическия телескоп Kepler, стартиран през 2008 г. Вглеждайки се в малка част от небето, телескопът търси внезапно потъмняване на звездите, което се случва, когато планетите минават пред тях. По този начин телескопът откри повече от хиляда планети. „Кеплер промени всичко“, казва Муархед.
Тъй като системите M-джудже са по-лесни за откриване, много от планетите в техните орбити са открити чрез селективни ефекти. Но, както правилно посочва Муархед, Кеплер също е проектиран да търси планети с размерите на Земята, които обикалят около слънце подобни на слънце звезди. Едва сега цифрите все още намекват, че трябва да търсим живота на планетите в близост до М-джуджета.
„Предпочитате да намерите потенциално обитаема планета близо до M-джудже, отколкото до подобна на слънце звезда“, казва астрономът Кортни Дрессинг от Харвард.
Промоционално видео:
Тя анализира колко планети с размерите на Земята - тоест с радиус от една до половината на Земята - се въртят около М-джуджета в потенциално обитаема зона (Златокосата зона, районът около звезда, в който течната вода може да съществува на повърхността на планетата). Според последните й изчисления всяка четвърта М звезда има такава планета.
Това е по-високо от приблизителната оценка за планети, подобни на земята, които обикалят около слънчеви аналози, казва ученият. Анализ на астроном Ерик Петтигайър от Калифорнийския университет в Бъркли показа, че по-малко от 10% от подобни на слънце звезди имат планети с радиус от една до две Земи.
М-джуджетата имат още едно важно свойство. Те са най-разпространените звезди в галактиката, като представляват около 75% от стотиците милиарди звезди в Млечния път. Ако оценката на Дресинг е вярна, нашата галактика може да има около 100 милиарда планети, подобни на Земята, които се движат в орбита в потенциално обитаемата зона на звезди от тип М.
Моля, обърнете внимание, че тези оценки имат много ограничения. Те зависят от това какво се разбира под потенциално обитаема зона и това все още не е много добре дефинирано. Като правило обитаемата зона е там, където не е твърде горещо, не е твърде студено и може да има течна вода. Но има и много резерви относно това колко добре атмосферата на планетата може да задържа вода (Венера, ако изобщо е, също е в потенциално обитаемата зона).
С по-общи оценки, разширяващи потенциално обитаемата зона, числата на Петтигайър за планети, подобни на Земята, в подобни на слънце звезди могат да достигнат до 22% или повече. Но номерата на Дресинг също могат да се увеличат.
Първоначално астрономите бяха скептични към М-джуджета, защото не мислеха, че такава звезда може да има която и да е обитаема планета. От една страна, M джуджетата са по-активни, особено през първите милиарди години от живота си. Те могат да бомбардират планетата със смъртоносна ултравиолетова радиация. Те могат да излъчват мощни звездни изблици, които ограбват планетата от атмосферата.
И тъй като орбитата на планетата ще лежи близо до M-джуджето, гравитацията на звездата може да промени въртенето на планетата около оста си. Ако такава планета беше блокирана приливно, щеше да има вечен ден от едната страна на планетата и вечна нощ от другата. Светлата част на планетата ще бъде изпечена, докато тъмната част ще замръзне напълно - не е най-гостоприемната среда за живот.
Извънземен живот
Нито един от тези въпроси не е напълно разрешен и някои астрономи изобщо не ги считат за сериозни проблеми. Например Eomawa Shields от Калифорнийския университет в Лос Анджелис. Например обитаемостта може да зависи от конкретни видове и честота на огнищата, които все още не са добре разбрани. Компютърните модели също показаха, че атмосферата може да преразпредели топлината, предотвратявайки замръзването на тъмната страна на планетата.
В някои отношения планетата около M-джуджето може да е дори по-гостоприемна, отколкото изглеждаше. Населената планета трябва да съдържа много вода и лед и Шийлдс анализира как звездната светлина на М-джудже взаимодейства с атмосферата и ледената повърхност на такава планета. М джуджето произвежда повече инфрачервено лъчение от подобна на слънце звезда и тъй като атмосферата и ледът на планета в орбита поглъщат добре инфрачервената светлина, планетата няма да замръзне толкова бързо, колкото звезда, подобна на слънце. И дори да замръзне, бързо ще се разтопи.
Този вид стабилен климат може да даде на процъфтяващия живот повече време за развитие без смущения като бързо охлаждане или отопление. Независимо от това, Шийлдс добавя, че замръзналата планета не трябва да бъде неудобна за цял живот. В края на краищата Земята можеше да премине през периода на Земята на снежните топки преди повече от 600 милиона години.
Докато някои астрономи продължават да наблюдават М джуджета, други все още искат да изучават подобни на слънце звезди. В момента изследователите все повече се обръщат към изследването на системи от тип М. Мисията на Кеплер е към своя край, но астрономите очакват спътника за изследване на Transitin Exoplanet, който започва през 2017 г. TESS ще търси планети около ярки звезди, включително много М джуджета.
Космическият телескоп „Джеймс Уеб“, наследник на каузата „Хъбъл“, който ще бъде стартиран през 2018 г., може дори да анализира атмосферата на такива планети. Според Муархед обаче този телескоп ще може да се насочва само към М-джуджета; ще са необходими нови мисии за насочване на подобни на слънце звезди.
В крайна сметка, тъй като ресурсите стават все по-оскъдни, астрономите ще трябва да избират между фокусирането върху М-джуджета и подобни на слънце звезди. Решението ще зависи от това, което открият през следващите няколко години. Астрономите са уверени, че ще намерят потенциално обитаема планета, независимо от всичко.
Що се отнася до живота, този въпрос е по-сложен. „Не знам кога ще се случи това, но ми се иска да се случи по-скоро, отколкото по-късно - и съм сигурен, че ще стане“, казва Шийлдс. "Единственият въпрос е дали и кога ще има финансиране."