№10 октябрь 2024

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Две трети экзопланет, находящихся рядом с красными карликами, скорее всего, необитаемы

Но, учитывая, что это самый многочисленный класс звёзд, оставшейся трети экзопланет может быть и хватит, чтобы приютить жизнь.

Наше Солнце не самая типичная звезда на просторах Млечного Пути — основное «население» Галактики и по количеству и по совокупной массе составляют небольшие и тусклые звёздочки. Несмотря на то, что их даже не видно невооружённым взглядом на ночном небосводе, они представляют очень большой интерес для астробиологов и других любителей поисков внеземной жизни. Дело в том, что красные карлики очень экономно расходуют своё топливо и могут выполнять свои звёздные функции очень и очень долго. Если Солнце, как звезда, проживёт «всего лишь» около 12 миллиардов лет, то небольшой красный карлик будет светить и десять, и сто, и даже десять тысяч миллиардов лет! Такая поразительная даже по меркам Вселенной стабильность открывает просто невообразимые просторы для эволюции живых организмов. Хотя к вопросу обитаемости планет вокруг красных карликов у учёных были и остаются большие вопросы.

Красный карлик и его экзопланеты в представлении художника. Илл.: nasa.gov.

Под обитаемостью экзопланеты мы будем подразумевать возможность существования на ней воды в жидком виде. Если есть вода, то в ней теоретически возможна и жизнь — раз это правило работает для нашей планеты, то почему бы ему не выполняться и за пределами Солнечной системы? Чтобы вода была жидкой, на планете должно быть не слишком холодно и не слишком жарко. В первом случае вся вода превратится в лёд, а во втором — испарится, и со временем её «сдует» с планеты солнечным, а точнее звёздным ветром. Поэтому в зависимости от яркости звезды и того количества тепла, которое экзопланета от неё получает, можно провести геометрические границы воображаемой «обитаемой зоны». Для Солнца и ему подобных звёзд это работает хорошо, но не в случае с красными карликами.

Поскольку карлик светит очень экономно и тускло, экзопланете нужно быть очень близко к нему, чтобы «согреться». Для астрономов это может быть и хорошо — чем ближе экзопланета к своей звезде, тем проще её обнаружить. Но астробиологам близкое соседство путает все карты красиво расчерченных обитаемых зон. Потому что на сцену выходит гравитация. Чем ближе находятся объекты друг к другу, тем сильнее они связаны гравитационно и тем сильнее более тяжёлый объект (звезда) влияет на более лёгкий (экзопланета). Настолько, что красный карлик своей гравитацией может немного «размять» экзопланету, словно пластилиновый шарик. И как пластилин начинает разогреваться, если его мять, так и экзопланета будет подогреваться за счёт гравитационных сил. Большое влияние на степень такого «прогрева» оказывает форма орбиты экзопланеты — чем она более вытянутая, то есть чем больше разница между её максимальным и минимальным удалением от звезды, тем большей деформации подвергается экзопланета, и тем сильнее она нагревается. Настолько, что может «покинуть» обитаемую зону.

Как пишут в PNAS исследователи из Флоридского университета, проанализировавшие эллиптичность орбит более чем 150 известных экзопланет, примерно две трети от общего количества экзопланет красных карликов в нашей Галактике могут оказаться необитаемыми, в том числе из-за подобной «гравитационной стерилизации». Причём вероятность перегреться выше для систем с одной экзопланетой — для них эллиптическая орбита более вероятна. А вот наличие нескольких экзопланет больше благоволит неэллиптическим, то есть круговым, орбитам, на которых гравитационный разогрев меньше. Впрочем, оставшуюся треть от популяции экзопланет красных карликов маленькой никак не назовёшь, на неё приходится больше сотни миллионов планет. Так что мест, где можно поискать жизнь на просторах нашей Галактики, судя по всему, ещё хватает.

Автор: Максим Абаев


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве. Подробнее