Жизнь у красных карликов: шансы растут?

Жизнь у красных карликов: шансы растут?

Александр Березин

Используя открытые данные, полученные космическим телескопом «Кеплер», астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) провели самостоятельный анализ исследованных красных карликов и пришли к выводу, что 6% из них имеют пригодные для обитания планеты примерно земных размеров. А поскольку именно красные карлики считаются самыми массовыми звёздами нашей Галактики и Вселенной, постольку со статистической точки зрения ближайшая пригодная для обитания планета вокруг красного карлика должна отстоять от нас на 13 световых лет. И хотя это более квадриллиона километров, речь идёт о сверхтесном, по астрономическим меркам, соседстве.

«Поначалу мы думали, что придётся вести поиск на огромных дистанциях, чтобы найти землеподобную планету [около красного карлика]. А теперь понимаем, что другая Земля, возможно, находится в нашем заднем дворе, лишь ожидая того, чтобы её заметили», — признаётся ведущий автор исследования Кортни Дрессинг (Courtney Dressing), вчера представившая его итоги в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики.

Отдельно отметим, что исследование не рассматривает как кандидаты в обитаемые тела спутники планет вокруг красных карликов: оценить вероятность их существования пока невозможно. (Здесь и ниже иллюстрации David A. Aguilar, C. Dressing / CfA.)

Итак, у трёх из четырёх звёзд Млечного Пути с вероятностью 6% есть планета земной группы в зоне обитаемости. То есть 4,5% от 100–400 млрд звёзд Галактики — это потенциальные пристанища жизни. Всего это 4,5–18 млрд планет, без учёта, разумеется, систем у солнц других спектральных классов. Это может показаться странным, ибо такие звёзды очень тусклы: с Земли ни одна из них не видна невооруженным глазом, и в среднем они в тысячу раз менее яркие, чем наше светило. Следовательно, они могут дать значительно меньше энергии своим планетам. Но, похоже, такие звёзды полностью усвоили заветы Мольтке-старшего. А потому представляют собой больше, чем кажутся: в отличие от звёзд вроде нашего Солнца, они до своей гибели дают живым существам в зоне обитаемости не 5–10 млрд лет на эволюцию, а в 10–100 раз больше. При этом их светимость не нарастает столь же резко (у Солнца после появления жизни на Земле светимость увеличилась на 20–30%), что не вызывает постоянного давления климатических изменений на биосферу тамошних обитаемых планет.

Кортни Дрессинг обнаружила 95 кандидатов в планеты вокруг красных карликов. Исходя из того, что по крайней мере 60% таких звёзд имеют планеты меньше Нептуна, примерно полсотни из них обладают земными размерами. И три оказались достаточно тёплыми и подходящими по массе, чтобы быть мирами именно земного типа и лежащими точно в зоне обитаемости. Это KOI 1422.02, диаметр которой равен 90% земного, а год — двадцати нашим дням, KOI 2626.01, что в 1,4 раза больше Земли и живёт на 38-дневной орбите, а также KOI 854.01, которая в 1,7 раз большей нашей планеты и имеет 56-дневную орбиту. Все они расположены в 300–600 световых годах от нас.

Среди 95 планет-кандидатов, обнаруженных у красных карликов, всего три находятся в зоне обитаемости. Применительно к Галактике это означает миллиарды таких планет.

Именно на этой основе и был сделан вывод о 6%, однако, при всей кажущейся ограниченности выборки, этот результат вряд ли преувеличен. Скорее наоборот: хотя размер диска красных карликов втрое меньше солнечного, а меньшие размеры зоны обитаемости означают, что потенциально «живые» планеты проходят ближе к диску, а потому нам легче их обнаружить, возможности «Кеплера» по их выявлению всё же ограничены. Телескопы следующих поколений смогут отыскать куда бόльшую выборку планет-кандидатов, то есть эти 6% имеют все шансы на увеличение.

Конечно, остаётся вопрос о том, означает ли нахождение в зоне обитаемости настоящую обитаемость: для красных карликов вероятен приливной захват, когда гравитация заставляет небесное тело всегда быть обращённым одной своей стороной к другому (как Луна, что всегда смотрит на Землю одной стороной). И тогда одно полушарие такой планеты будет в состоянии вечного лета, а другое, напротив, вкусит все прелести вечной зимы. Однако толстая атмо- или гидросфера определённо может переносить тепло от одного полушария к другому — а значит, жизнь там возможна, хотя и существует в несколько ином сезонном ритме, нежели земная в высоких и средних широтах.

Другой неприятной, как считалось, особенностью красных карликов являются вспышки в ультрафиолетовом диапазоне, характерные для таких звёзд в молодости. Однако толстая атмосфера способна защитить и от них. А в случае приливного захвата планеты как вдоль её терминатора, так и на её теневой стороне подобный УФ-стресс будет не слишком значим.

«Вам вовсе не нужен клон Земли для возникновения жизни», — резонно замечает г-жа Дрессинг.

Отчёт об исследовании принят к публикации в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.