Неожиданное открытие: долгоживущие оранжевые карлики могут представлять опасность для планет с жизнью

Согласно данным, полученным с телескопа Hubble, оранжевые карлики не являются столь благоприятными для возникновения жизни, как считалось ранее. Это связано с тем, что они на протяжении длительного времени сохраняют повышенную активность, генерируя потоки жесткого ультрафиолетового излучения, которое может разрушать атмосферы планет.

Оранжевые карлики долгое время рассматривались как наиболее перспективные звезды с точки зрения возможности существования жизни. Однако недавнее исследование, проведенное американскими астрофизиками, ставит под вопрос этот статус. Евгения Школьник (Evgenya Shkolnik) из Университета штата Аризона и ее соавторы выяснили, что оранжевые карлики демонстрируют чрезмерно длительную высокую активность, облучая свои планеты ультрафиолетовым излучением. Это интенсивное излучение существенно затрудняет не только развитие жизни, но и поддержание атмосферы. Результаты исследования представлены в статье, представленной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.

Земля на данный момент является единственным известным нам местом, где существует жизнь. Тем не менее, предполагается, что жизнь может быть гораздо более распространена во Вселенной, и наша планета может быть лишь не самая удобная для нее. Да и Солнце, вероятно, не самая подходящая звезда. Некоторые астрономы полагают, что более комфортабельными для поддержания жизни могут быть планеты, находящиеся в системах оранжевых карликов.

Эти звезды находятся между желтыми карликами, подобными Солнцу, и малоизлучающими красными звездами. По сравнению с желтыми карликами, они обладают большей продолжительностью жизни и эволюционируют более медленными темпами, что обеспечивает больше возможностей для развития жизни. Однако, желтые карлики излучают энергию интенсивнее, чем красные, и реже демонстрируют вспышки, грозящие стерилизовать любую близкую планету. Казалось бы, такие звезды оптимальны для жизни. Однако новая работа американских и канадских астрономов ставит под вопрос этот «жизнелюбивый» статус оранжевых карликов.

Профессор Школьник и ее коллеги проанализировали данные, полученные с космического телескопа Hubble, изучая оранжевые карлики, входящие в состав трех звездных групп, находящихся в Млечном Пути. Первая из них (ассоциация Тукана — Часов) является достаточно молодой, возраст ее звезд составляет от 40 до 45 миллионов лет. Вторая группа (скопление Гиады) более древняя, ее возраст оценивается в 650 миллионов лет. Третью группу составили отдельные звезды, расположенные на значительном удалении, и их возраст приблизительно равен пяти миллиардам лет. Всего было рассмотрено 39 оранжевых карликов.

По мере старения звезд, как продемонстрировано ранее для желтых и красных карликов, их активность должна уменьшаться. Исходя из этого, можно было предположить, что «зрелые» оранжевые карлики будут излучать значительно меньше жесткого ультрафиолетового излучения по сравнению со звездами, входящими в «молодые» скопления. Тем не менее, ученые выяснили, что активность этих звезд практически идентична.

Авторы статьи объясняют это специфической чертой оранжевых карликов, выявленной несколько лет назад. Дело в том, что с возрастом солнцеподобные желтые звезды замедляют вращение — это и приводит к снижению их активности и яркости в УФ-спектре. Однако оранжевые карлики практически не останавливаются, даже достигнув зрелости. Это позволяет им сохранять высокую активность, излучая так же мощно, как в пору «бесшабашной молодости». Но это ставит под угрозу и возможную жизнь на планетах у подобных звезд.

Интенсивное ультрафиолетовое излучение представляет угрозу даже для атмосфер планет. Поток фотонов такой энергии может приводить к ионизации частиц, которые затем легко покидают атмосферу и улетают в космос, лишая планету воздушной оболочки и делая ее непригодной для существования жизни. Защитой в данном случае может служить сильное магнитное поле, способное отклонять потоки частиц, исходящих от звезды. Благодаря такой защите, на планете может возникнуть жизнь даже вокруг молодых оранжевых карликов.