A földönkívüli élet után kutatva a tudósok olyan világokat keresnek, amelyek csillagok körül forognak, mint a Földünk - a Nap körül. Végül is az az állandó melegség, amelyet az égen világító sárga gömb ad nekünk, és lehetővé tette az életet a Földön.
De ahogy a csillagászok továbbra is több ezer bolygót fedeznek fel, rájönnek, hogy ha (vagy mikor) a földönkívüli élet jeleit találjuk, akkor nagy valószínűséggel ezek az idegenek a Napunktól nagyon különböző csillag körül keringenek. Vörösebb, hidegebb, kisebb és világosabb lesz, mint a mi csillagunk. Így a földönkívüli élet után kutatva sok csillagász olyan kis csillagokra fordítja tekintetét, amelyeket vörös törpéknek vagy M-törpéknek neveznek.
Először is érdemes megjegyezni, hogy a csillagászok soha nem törődtek sokat az M-törpékkel. Az első, a Naprendszeren kívüli bolygó 1995-ös felfedezése után a tudósok megkezdték a Föld igazi társainak vadászatát: a miénkhez hasonló sziklás bolygók, amelyek a Napunkhoz hasonló csillagok körül forognak. Éppen ilyen rendszerek keresése irányította a csillagászokat a 2000-es évek nagy részében - mondja Phil Muarhead, a Boston Egyetem csillagász.
Aztán a csillagászok rájöttek, hogy technikailag könnyebb lehet bolygókat keresni az M-törpék körül. Egy másik bolygó megtalálása nehéz, és a csillagászok két fő módszerre támaszkodnak. Először a csillag fényerejének csökkenését keresik, amely akkor következik be, amikor egy bolygó elhalad előtte. Másodszor, a csillagászok mérnek egy kis lengést egy csillagban, amelyet egy másik bolygó enyhe gravitációs húzása okoz. Mindkét módszer remekül működik egy bolygó körül, amely egy M-törpe körül kering. Ezenkívül gyakrabban forog, ami növeli annak észlelésének esélyét.
Az M-törpék jelentős lendületet kaptak a Kepler űrtávcsőnek köszönhetően, amelyet 2008-ban dobtak piacra. A kis égfoltra pillantva a távcső hirtelen áramszünetet keres a csillagokban, amelyek akkor fordulnak elő, amikor a bolygók elhaladnak előttük. Így a távcső több mint ezer bolygót fedezett fel. "A Kepler mindent megváltoztatott" - mondja Muarhed.
Mivel az M-törpe rendszerek könnyebben észlelhetők, a pályájukon lévő bolygók közül sokat szelekciós hatások révén fedeztek fel. De, amire Muarhed helyesen rámutat, Keplert arra is tervezték, hogy keresse meg a Föld méretű bolygókat, amelyek a napszerű csillagok körül keringenek. A számok csak most utalnak arra, hogy életet kell keresnünk az M-törpék közelében lévő bolygókon.
"Inkább találjon egy potenciálisan lakható bolygót egy M-törpe közelében, mint egy napszerű csillag közelében" - mondja Courtney Dressing, Harvard csillagász.
Promóciós videó:
Elemezte, hogy hány földméretű bolygó - vagyis a Föld egy-fél sugara - forog az M-törpék körül egy potenciálisan lakható zónában (a Goldilocks zóna, egy csillag körüli régió, amelyben folyékony víz létezhet a bolygó felszínén). Legfrissebb számításai szerint minden negyedik M csillagnak van ilyen bolygója.
Ez magasabb, mint a Föld analóg körül keringő bolygók becsült becslése - állítja a tudós. Eric Pettigura, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem csillagászának elemzése kimutatta, hogy a napszerű csillagok kevesebb, mint 10% -ának van egy-két Föld sugarú bolygója.
Az M-törpéknek van még egy fontos tulajdonsága. Ők a galaxis leggyakoribb csillagai, a Tejútrendszer százmilliárd csillagainak mintegy 75% -át teszik ki. Ha Dressing becslése helyes, akkor galaxisunkban körülbelül 100 milliárd Föld-szerű bolygó keringhet az M-típusú csillagok potenciálisan lakható zónájában.
Felhívjuk figyelmét, hogy ezeknek a becsléseknek sok korlátja van. Attól függenek, hogy mit értenek egy potenciálisan lakható zónán, és ez még nincs nagyon jól meghatározva. A lakható zóna általában ott van, ahol nincs túl meleg, nincs túl hideg, és folyékony víz is lehet. De sok fenntartás van azzal kapcsolatban is, hogy a bolygó atmoszférája mennyire képes tartani a vizet (a Vénusz, ha van ilyen, szintén a potenciálisan lakható zónában van).
Általánosabb becslésekkel, amelyek kiterjesztik a potenciálisan lakható zónát, a Föld-szerű bolygók Pettiguere-számai a napszerű csillagokban akár 22% -ot is elérhetnek. De Dressing száma is emelkedhet.
Kezdetben a csillagászok szkeptikusak voltak az M-törpékkel kapcsolatban, mert nem gondolták, hogy egy ilyen csillagnak bármilyen lakható bolygója lehet. Egyrészt az M-törpék aktívabbak, különösen életük első milliárd éve alatt. Halálos ultraibolya sugárzással bombázhatják a bolygót. Erős csillagkitöréseket bocsáthatnak ki, amelyek elrabolják a bolygó légkörét.
És mivel a bolygó pályája az M-törpe közelében fekszik, a csillag gravitációja megváltoztathatja a bolygó tengelye körüli forgását. Ha egy ilyen bolygót rendben blokkolnának, akkor a bolygó egyik oldalán örök nap, a másikon pedig örök éjszaka lenne. A bolygó világos része sült lesz, míg a sötét része teljesen megfagy - ez nem az élet számára legvendéglátóbb környezet.
Földön kívüli élet
Ezen kérdések egyike sincs teljesen megoldva, és néhány csillagász egyáltalán nem tartja őket komoly problémának. Például Eomawa Shields a Kaliforniai Egyetemen, Los Angelesben. Például az élhetőség függhet a kitörések specifikus típusaitól és gyakoriságától, amelyek még mindig nem jól ismertek. A számítógépes modellek azt is kimutatták, hogy a légkör újraeloszthatja a hőt, megakadályozva a bolygó sötét oldalának megfagyását.
Bizonyos szempontból az M-törpe körüli bolygó még vendégszeretőbb is lehet, mint amilyennek látszott. A lakott bolygónak sok vizet és jeget kell tartalmaznia, és Shields elemezte, hogy az M-törpe csillagfénye hogyan hat egymással egy ilyen bolygó légkörével és jeges felszínével. Az M törpe több infravörös sugárzást produkál, mint egy napszerű csillag, és mivel a keringő bolygó atmoszférája és jége elnyeli az infravörös fényt, a bolygó nem fog olyan gyorsan megfagyni, mint egy napszerű csillag. És ha meg is fagy, gyorsan megolvad.
Ez a fajta stabil éghajlat több időt adhat a virágzó életnek a fejlődéshez olyan zavarok nélkül, mint a gyors lehűlés vagy a fűtés. Ennek ellenére Shields hozzáteszi, hogy a megfagyott bolygónak nem kell kellemetlenséget okoznia az élet számára. A Föld végül is meghaladhatta a hógolyó-földi időszakot több mint 600 millió évvel ezelőtt.
Míg egyes csillagászok továbbra is megfigyelik az M törpéket, mások mégis a napszerű csillagokat akarják tanulmányozni. Jelenleg a kutatók egyre inkább az M-típusú rendszerek tanulmányozása felé fordulnak. A Kepler küldetése a végéhez közeledik, de a csillagászok megvárják a 2017-ben kezdődő Transitin Exoplanet Survey Satellite-t. A TESS fényes csillagok körüli bolygókat keres, köztük sok M törpét.
A James Webb űrtávcső, a Hubble-ügy utódja, amelyet 2018-ban indítanak, akár elemezni is tudná az ilyen bolygók légkörét. Muarhed szerint azonban ez a távcső csak az M-törpéket tudja megcélozni; új küldetésekre lesz szükség a napszerű csillagok megcélzásához.
Végül, mivel az erőforrások egyre szűkülnek, a csillagászoknak választaniuk kell az M-törpékre és a napszerű csillagokra összpontosítani. A megoldás attól függ, mit találnak a következő néhány évben. A csillagászok bíznak benne, hogy bármit is találnak egy potenciálisan lakható bolygót.
Ami az életet illeti, ez a kérdés bonyolultabb. "Nem tudom, mikor fog ez megtörténni, de bárcsak előbb, mint később megtörténne - és biztos vagyok benne, hogy megtörténik" - mondja Shields. "A kérdés csak az, hogy lesz-e és mikor lesz finanszírozás."