Долгое время астробиологи смотрели на небо в поисках «второй Земли» исключительно у звезд, похожих на наше Солнце, то есть у желтых карликов типа G. Однако у этих звезд есть серьезный недостаток: они живут относительно недолго, около 10 миллиардов лет. На Земле жизнь возникла примерно через 800 миллионов лет после формирования планеты, но для появления сложных организмов потребовались миллиарды лет эволюции. А что, если у других звезд на это нужно еще больше времени?
Здесь на сцену выходят оранжевые карлики (тип K) и красные карлики (тип M). Они холоднее и меньше Солнца, зато их продолжительность жизни поражает воображение: звезды K-типа живут до 70 миллиардов лет, а M-типа — от 100 миллиардов до 14 триллионов лет. Именно поэтому маломассивные звезды стали главными кандидатами в «хозяева жизни».
Но есть проблема. Обитаемая зона у таких звезд находится очень близко к светилу — на таком расстоянии, где вода еще может оставаться жидкой. Однако близость к звезде означает жестокую бомбардировку ультрафиолетом и частые мощные вспышки. Слишком много ультрафиолета — это плохо, он разрушает сложные молекулы. Но и слишком мало тоже плохо.
Дело в том, что ультрафиолет необходим для синтеза предшественников РНК, тех самых молекул, с которых, как полагают, началась жизнь на Земле.
Поэтому ученые разделили понятие обитаемой зоны на два типа: классическая зона жидкой воды (LW-HZ) и ультрафиолетовая зона обитаемости (UV-HZ), где потоки излучения достаточны для фотохимических реакций, но не убийственны.
Группа исследователей из Китая недавно опубликовала в журнале The Innovation важное уточнение. Они задались вопросом: а где именно эти две зоны перекрываются? И может ли вспышечная активность звезды помочь или, наоборот, помешать? Ученые смоделировали синтез «кирпичиков жизни» в условиях звезд K- и M-типа и применили свои расчеты к девяти реальным экзопланетам. Результат оказался и обнадеживающим, и отрезвляющим.
Да, перекрытие LW-HZ и UV-HZ вокруг маломассивных звезд возможно. Но из девяти проверенных планет только три — KOI-8012.01, KOI-8047.01 и KOI-7703.01 — находятся в этой «двойной обитаемой зоне». Остальные, включая некоторые объекты в знаменитой системе TRAPPIST-1, требуют дополнительных наблюдений.
Иными словами, шансы на жизнь выше у тех планет, где одновременно достаточно и ультрафиолета, и тепла для жидкой воды. Это открытие позволяет астробиологам гораздо точнее выбирать цели для телескопов, таких как «Джеймс Уэбб». Вместо беспорядочного поиска ученые теперь могут сосредоточиться на тех мирах, которые лежат на пересечении двух спасительных поясов: теплого и ультрафиолетового. А это первый и самый важный шаг к тому, чтобы наконец ответить на вопрос: одни ли мы во Вселенной?