Большинство звезд в нашей Галактике - красные карлики. Так почему же вокруг желтого Солнца возникла жизнь?
Наше Солнце примерно через четыре миллиарда лет израсходует весь водород и начнет сжигать гелий. Затем он увеличится до размеров красного гиганта и, скорее всего, сначала поглотит Меркурий, затем Венеру и, возможно, Землю, уничтожив нашу цивилизацию, если это не произойдет намного раньше.
Солнце с самого начала светит все сильнее и сильнее. Через миллиард лет на Земле будет так жарко, что все океаны испарятся. Это судьба любой цивилизации на планетах вокруг звезд солнечного типа или желтых карликов.
Однако есть звезды, у которых жизнь может длиться намного дольше. Это красные карлики - звезды намного меньше Солнца. Вокруг них также были обнаружены планеты. Среди них есть чрезвычайно интересные системы, такие как TRAPPIST-1, где целых семь планет расположены так близко друг к другу, что вращаются по орбите почти полностью синхронно.
Красные карлики - очень долгоживущие звезды. Их старение еще не наблюдалось, потому что они сжигают водород очень медленно. Астрофизики считают, что такие звезды доживают до триллионов, то есть до тысяч миллиардов лет.
Парадокс красного неба, или почему рядом с Солнцем возникла жизнь?
Красные карлики, или звезды М-типа, также являются наиболее распространенными звездами в нашей Галактике. Они составляют 85% всех звезд. При этом звезд типа Солнца или G-типа всего 7%.
Дэвид Киппинг с факультета астрономии Колумбийского университета задал вопрос, почему жизнь на Земле возникла вокруг звезды, похожей на Солнце. Астроном задает вопрос, почему наше небо не красное. И он называет это «парадоксом красного неба».
Поскольку красных карликов так много и они живут так долго, почему жизнь возникла именно вокруг желтого карлика? Решение этого парадокса откроет ключи к поискам жизни во Вселенной. Об этом заявляет Киппинг в исследовании, опубликованном в научном журнале PNAS. И он предлагает четыре возможных решения этой загадки.
Четыре возможных решения «парадокса красного неба»
Мы не знаем, как часто жизнь возникает в космосе. Мы не сможем узнать это, пока не найдем ее за пределами нашей планеты. Однако первое решение «парадокса красного неба» состоит в том, что жизнь требует счастливых совпадений. Тот факт, что они произошли на Земле, вращающейся вокруг желтого карлика, - чистое совпадение. Тип звезды особого значения не имеет.
Второе решение парадокса может заключаться в том, что красное небо просто не способствует жизни. Красные карлики довольно холодные и тусклые, поэтому жизнь может развиваться только на планете, вращающейся совсем рядом с такой звездой.
Но тогда жизни угрожают многочисленные извержения материнской звезды. Красные карлики - активные звезды. Множественные вспышки, то есть выбросы газа и радиации, могут напрямую угрожать вашей жизни. Они также могут заставить планету потерять свою атмосферу и стать непригодной для жизни.
Астрономы уверены, что красные карлики имеют вспыльчивый характер. Однако есть исследования, которые показывают, что они проецируют свои вспышки ближе к полюсам, чем к экватору. Это спасет как атмосферу планеты, так и возможную жизнь на ней. Кстати, в небе это тоже очень эффектно смотрелось бы.
Что, если жизнь еще не успела развиться вокруг красных карликов?
Третий аргумент - жизнь вокруг красных карликов еще не успела развиться. Красные карлики живут дольше, но и процессы их разогрева и охлаждения также идут дольше.
Вначале любую протозвезду нагревает тот факт, что она коллапсирует под действием собственной гравитации. Прежде чем он начнет сжигать водород в реакциях термоядерного синтеза, она сжигает литий и дейтерий. Эти молодые звезды тогда намного горячее, чем когда они начинают сжигать водород. В этом случае планеты, близкие к молодым звездам, будут больше походить на Венеру.
Жизнь на таких планетах может возникнуть только при снижении активности звезды. Однако для красных карликов этот процесс длится гораздо дольше - до миллиарда лет. Поэтому этот аргумент чем-то похож на предыдущий: красные карлики вряд ли способствуют жизни. По крайней мере, на ранних этапах жизни звезды.
Последнее возможное решение загадки того, почему мы не наблюдаем красного неба, - это редкость планет вокруг красных карликов. Только одна из шести планет, обнаруженных вокруг таких звезд, является каменистой и вращается достаточно далеко для существования жидкой воды (большинство из них - газовые гиганты). Возможно, планеты земной группы в «зоне обитания» встречаются редко вокруг таких звезд, но все же мы должны искать жизнь вокруг солнцеподобных желтых карликов.
Автор работы считает, что верным может быть не одно решение, а сразу несколько.
«Разрешение парадокса красного неба является центральной задачей астробиологии и поисков разумной жизни в рамках SETI», - пишет Киппинг. Решив загадку, возникает ли вероятность появления жизни на планетах вокруг красных или желтых карликов, можно будет сосредоточить усилия на более благоприятных для жизни местах в космосе. Зачем тратить время на поиски жизни там, где она, вероятно, не возникла?
