Жизнь на экзопланетах вокруг звёзд K-типа

Карликовые звёзды K-типа тусклее Солнца, но ярче самых слабых звёзд во Вселенной. Эти звёзды живут очень долго – от 17 до 70 миллиардов лет по сравнению с 10 миллиардами лет для Солнца, чего вполне достаточно для развития жизни. Кроме того, они менее активны в молодости, чем звёзды M-типа (красные карлики) – самый распространённый тип звёзд в нашей галактике Млечный Путь.

В своём недавнем исследовании доктор Джада Арни (Giada Arney), ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal Letters, хотела выяснить, как могли бы выглядеть биосигнатуры на гипотетической планете, вращающейся вокруг звезды К-типа.

“Учёные считают, что одновременное присутствие кислорода и метана в атмосфере планеты является сильной биосигнатурой, поскольку эти газы при взаимодействии друг с другом разрушаются”, – сказала Арни.

Поэтому, если вы видите, что они присутствуют в атмосфере вместе, это означает, что что-то непрерывно производит их и это вполне может быть жизнь. Однако, поскольку экзопланеты сильно отдалены, то в их атмосферах должно содержаться значительное количество кислорода и метана.

Доктор Арни обнаружила, что кислородно-метановая биосигнатура, вероятно, будет сильнее вокруг звёзд K-типа, чем вокруг звёзд, подобных Солнцу.

Она использовала компьютерную модель, которая имитирует химический состав и температуру атмосферы планеты и то, как эта атмосфера ведёт себя при вращении планеты вокруг звёзд различного типа. Затем использовалась модель, которая имитирует спектр планеты, чтобы показать, как она может выглядеть при наблюдениях через телескопы.

Когда вы помещаете планету на орбиту вокруг звезды K-типа, метан разрушается с невысокой скоростью и накапливается в атмосфере. Это происходит из-за того, что ультрафиолетовый свет такой звезды не генерирует высокореактивные кислородные газы, которые разрушают метан так же легко, как если бы планета вращалась вокруг звезды, подобной Солнцу.

Этот более сильный кислородно-метановый сигнал также был предсказан для планет, вращающихся вокруг звёзд М-типа, однако высокие уровни активности таких звёзд могут сделать эти системы неспособными поддерживать жизнь. Звёзды же K-типа могут иметь преимущество по сравнению с солнцеподобными звёздами без недостатков, которые характерны для звёзд M-типа.

Кроме того, экзопланеты вокруг звёзд K-типа легче обнаружить, чем планеты вокруг звёзд, подобных Солнцу, просто потому, что звёзды K-типа тусклее.

Некоторые близлежащие звёзды K-типа, такие как 61 Cyg A, Epsilon Indi, Groombridge 1618 и HD 156026, могут быть отличными целями для будущих поисков биосигнатур.