Угрозой для возможной жизни на экзопланетах рядом с красными карликами долго считались звездные вспышки — мощные выбросы энергии, способные буквально «выжигать» атмосферу планет. Но что, если излучение этих вспышек не только не мешает, но расширяет границы зоны обитаемости вблизи тусклых маломассивных светил? В таком случае потенциально пригодных для жизни миров во Вселенной много больше, чем считали ученые.
Так называемая зона Златовласки, или зона обитаемости, представляет собой область вокруг звезды, где на поверхности планеты может существовать жидкая вода — главный ориентир поиска экзопланет, похожих на Землю. Правда, одной воды для зарождения жизни недостаточно. Для предбиотической химии, из которой могли бы появиться предшественники молекул РНК и ДНК, нужен ультрафиолет (УФ). Он помогает фотохимическим реакциям, необходимым для синтеза важных органических соединений.
Проблема в том, что маломассивные светила, особенно красные карлики, в спокойном состоянии излучают слишком мало ультрафиолета. Их планеты могут находиться в комфортной температурной зоне, но оставаться «химически мертвыми» — без достаточной энергии для запуска процессов возникновения жизни. Ранее такие миры считались не особо перспективными.
В то же время французские исследователи показали, что именно тусклые светила активнее нарабатывают озоновый слой, что должно серьезно ускорять эволюцию жизни земного типа.
Теперь авторы новой научной работы решили проверить, могут ли кратковременные звездные вспышки изменить ситуацию. Для этого ученые усовершенствовали модель так называемой ультрафиолетовой зоны обитаемости. В отличие от прежних подходов, новая модель учитывает как уровень УФ-излучения, так и зависимость химических реакций от температуры. В частности, процессов, связанных с образованием предшественников РНК.
Модель спектра самих вспышек также улучшили с помощью данных о частоте вспышек у разных светил. Подход позволил оценить, сколько полезного ультрафиолета планета получает не в теории, а в условиях реальной звездной активности.
Результаты исследования, опубликованного в журнале The Innovation, оказались неожиданно оптимистичными. Выяснилось, что у многих маломассивных звезд область, где хватает ультрафиолета для предбиотической химии, может смещаться внутрь, пересекаясь с зоной жидкой воды. Проще говоря, вспышки не просто не мешают жизни, а могут создавать условия, при которых одновременно возможны и океаны, и химические реакции, необходимые для появления первых биомолекул.
Применив модели к девяти каменистым мирам у вспыхивающих звезд, обнаруженных с помощью телескопа «Кеплер», астрономы выявили три экзопланеты сразу в двух зонах — температурной и ультрафиолетовой. По расчетам, уровень излучения там не должен привести к катастрофическому разрушению озонового слоя, если таковой уже существует.
Поскольку красные карлики — самые распространенные звезды в Галактике, их вспышки могут помогать, а не вредить зарождению жизни. Это также означает, что число потенциально обитаемых миров может оказаться гораздо выше, чем считалось до этого. Таким образом, у астрономов появляется больше идей для будущих наблюдений, повышающих шансы однажды наткнуться на мир, где жизнь возникла благодаря звездным вспышкам, а не вопреки им.
По информации https://naked-science.ru/article/astronomy/vspyshki-rasshirili-zonu
Обозрение "Terra & Comp".
