Долгое время мощные выбросы энергии, называемые звездными вспышками, рассматривались как серьезная опасность для возможности существования жизни на экзопланетах, расположенных вблизи красных карликов, поскольку они могли разрушать атмосферу планет. Однако, что если излучение этих вспышек не оказывает негативного влияния, а напротив, увеличивает область, в которой условия могут быть подходящими для жизни, вблизи тусклых и маломассивных звезд? В таком случае, количество потенциально обитаемых миров во Вселенной может оказаться значительно больше, чем предполагалось ранее.
Зона Златовласки, также известная как зона обитаемости, – это область вокруг звезды, где на поверхности планеты теоретически может присутствовать жидкая вода. Именно наличие воды является ключевым фактором при поиске экзопланет, сопоставимых с Землей. Однако для возникновения жизни необходимо не только вода. Для осуществления предбиотической химии, из которой могли бы образоваться предшественники молекул РНК и ДНК, требуется ультрафиолетовое излучение (УФ). Оно способствует фотохимическим реакциям, которые необходимы для создания важных органических соединений.
Недостаток ультрафиолетового излучения, особенно у маломассивных звезд, таких как красные карлики, представляет собой проблему. Даже если планеты находятся в подходящей температурной зоне, они могут оказаться «химически мертвыми» из-за недостатка энергии, необходимой для начала процессов, связанных с возникновением жизни. Раньше эти планеты не рассматривались как многообещающие кандидаты.
В то же время французские исследователи показали, по имеющимся данным, именно маломощные звезды более интенсивно способствуют формированию озонового слоя, что, вероятно, значительно ускоряет эволюцию жизни, подобной земной.
Авторы недавнего научного исследования решили выяснить, способны ли кратковременные вспышки на звездах повлиять на развитие жизни. В связи с этим исследователи доработали модель ультрафиолетовой зоны обитаемости. В отличие от предыдущих методик, в новой модели принимаются во внимание как интенсивность УФ-излучения, так и температурная зависимость химических реакций, в том числе процессов, связанных с формированием веществ, являющихся предшественниками РНК.
Благодаря информации о частоте вспышек у различных звезд, удалось доработать модель спектральных характеристик этих вспышек. Этот метод позволил определить, какое количество полезного ультрафиолетового излучения получает планета, исходя из реальной активности звезды, а не на основе теоретических расчетов.
Результаты исследования, опубликованного в журнале The Innovation, результаты анализа оказались неожиданно позитивными. Установлено, что у множества маломассивных звезд область, насыщенная ультрафиолетовым излучением, необходимого для предбиотической химии, может перемещаться ближе к центру, попадая в зону, где может существовать жидкая вода. Иными словами, вспышки не препятствуют возникновению жизни, а способны формировать условия, при которых одновременно возможны и океаны, и химические процессы, необходимые для создания первых биомолекул.
Астрономы, используя модели и данные, полученные с помощью телескопа «Кеплер» при наблюдении за девятью каменистыми планетами, вращающимися вокруг молодых звезд, определили наличие трех экзопланет в двух зонах: температурной и ультрафиолетовой. Согласно проведенным расчетам, уровень излучения в этих областях не должен вызвать критического разрушения озонового слоя, при условии его наличия.
Учитывая, что красные карлики являются наиболее многочисленными звёздами в нашей Галактике, их вспышки способны поддерживать возникновение жизни, а не препятствовать ему. Это также говорит о том, что количество потенциально пригодных для обитания планет может быть значительно больше, чем предполагалось ранее. Следовательно, у астрономов возникает больше возможностей для будущих исследований, что увеличивает вероятность обнаружения планеты, где жизнь появилась благодаря звездным вспышкам.