Поиск жизни за пределами Солнечной системы давно перестал ограничиваться обнаружением новых экзопланет. Сегодня учёные понимают, что одного лишь расположения планеты в зоне обитаемости недостаточно. Даже если температура позволяет существовать жидкой воде, сама звезда может сделать такой мир совершенно непригодным для жизни.
Именно поэтому международная группа исследователей представила новый масштабный каталог активности звёзд, который поможет определить, какие из известных экзопланет действительно являются перспективными объектами для поиска жизни. Работа объединяет сведения о тысячах звёзд и создаёт важную основу для будущих наблюдений крупнейшими наземными и космическими телескопами.
Почему звезда играет решающую роль
Любая планета существует под постоянным воздействием своего светила. Звезда не только обеспечивает её светом и теплом, но и непрерывно воздействует на окружающее пространство потоками заряженных частиц, магнитными полями и высокоэнергетическим излучением.
Если активность звезды слишком велика, последствия для планеты могут оказаться крайне серьёзными.
Например, мощные вспышки способны:
- разрушать верхние слои атмосферы;
- постепенно лишать планету защитной газовой оболочки;
- увеличивать уровень радиации на поверхности;
- изменять химический состав атмосферы;
- затруднять возникновение и развитие жизни.
Поэтому при оценке потенциальной обитаемости необходимо учитывать не только свойства самой планеты, но и поведение её звезды.
Что такое звёздная активность
Под активностью звезды понимают различные процессы, происходящие на её поверхности и в магнитном поле.
К ним относятся:
- вспышки;
- выбросы вещества;
- изменение яркости;
- образование крупных пятен;
- усиление ультрафиолетового и рентгеновского излучения.
Эти процессы характерны практически для всех звёзд, однако их интенсивность может различаться в десятки и даже тысячи раз.
Некоторые светила остаются сравнительно спокойными миллиарды лет, тогда как другие регулярно производят мощные всплески энергии.
Почему нельзя ориентироваться только на зону обитаемости
Термин «зона обитаемости» обозначает область вокруг звезды, где температура на поверхности планеты потенциально позволяет существовать жидкой воде.
Однако этого условия недостаточно.
Представим две одинаковые планеты.
Обе находятся на одинаковом расстоянии от своих звёзд.
Но одна вращается вокруг спокойного светила, а другая — возле чрезвычайно активной звезды, регулярно испускающей мощные вспышки.
Во втором случае атмосфера может постепенно разрушаться, а поверхность подвергаться интенсивному воздействию радиации.
Поэтому одинаковое положение в зоне обитаемости ещё не означает одинаковые условия для жизни.
Новый каталог объединяет огромный объём наблюдений
Авторы исследования собрали результаты многочисленных астрономических наблюдений, выполненных различными обсерваториями.
Каталог содержит сведения о магнитной активности большого числа звёзд, вокруг которых уже известны экзопланеты или ведётся их поиск.
Такой единый источник информации позволяет исследователям быстро оценивать условия в конкретной планетной системе и сравнивать её с другими объектами.
Фактически каталог становится своеобразной картой, позволяющей выделить наиболее перспективные цели для дальнейших исследований.
Какие характеристики учитываются
При составлении каталога специалисты анализировали несколько важных параметров.
Среди них:
- интенсивность магнитной активности;
- частота вспышек;
- изменения яркости;
- особенности спектра звезды;
- признаки долговременной стабильности.
Совокупность этих данных помогает оценить, насколько благоприятной может быть окружающая среда для расположенных рядом планет.
Особое внимание уделено красным карликам
Значительная часть известных потенциально обитаемых планет вращается вокруг красных карликов.
Это неудивительно.
Красные карлики являются самыми многочисленными звёздами в нашей Галактике.
Кроме того, их небольшие размеры облегчают обнаружение сравнительно маленьких каменистых планет.
Однако именно такие звёзды нередко отличаются очень высокой активностью.
Они способны производить мощные вспышки значительно чаще, чем Солнце.
Поэтому многие планеты возле красных карликов могут испытывать постоянное воздействие интенсивного излучения.
Новый каталог помогает определить, какие из этих систем выглядят наиболее спокойными и перспективными.
Как каталог поможет будущим космическим телескопам
Современные обсерватории обладают ограниченным временем наблюдений.
Каждая минута работы крупнейших телескопов чрезвычайно ценна.
Поэтому астрономам необходимо заранее понимать, какие объекты следует исследовать в первую очередь.
Новый каталог позволит:
- выбирать наиболее перспективные звёзды;
- исключать системы с чрезмерной активностью;
- эффективнее распределять время наблюдений;
- планировать исследования атмосфер экзопланет.
Это особенно важно для телескопов нового поколения, предназначенных для поиска признаков жизни.
Почему атмосфера имеет ключевое значение
Даже если планета находится в благоприятной температурной зоне, жизнь во многом зависит от сохранности её атмосферы.
Именно атмосфера:
- защищает поверхность от космического излучения;
- регулирует климат;
- удерживает тепло;
- обеспечивает существование жидкой воды;
- участвует в химических процессах.
Если активная звезда постепенно разрушает атмосферу, условия на планете могут радикально измениться.
Поэтому оценка активности светила становится не менее важной, чем изучение самой планеты.
Какие планеты окажутся наиболее интересными
После появления нового каталога исследователи смогут более уверенно выделять объекты, которые соответствуют сразу нескольким критериям.
Наиболее перспективными считаются планеты:
- расположенные в зоне возможной обитаемости;
- обращающиеся вокруг относительно спокойных звёзд;
- имеющие достаточные размеры для удержания атмосферы;
- доступные для спектроскопических наблюдений.
Именно такие миры, вероятнее всего, станут основными целями будущих поисков биосигнатур.
Что такое биосигнатуры
Одной из главных задач современной астрономии является поиск биосигнатур — химических признаков, которые могут указывать на существование биологических процессов.
К таким возможным признакам относятся определённые сочетания газов в атмосфере.
Однако интерпретировать подобные наблюдения можно только при хорошем понимании поведения самой звезды.
Активное излучение способно изменять химический состав атмосферы, создавая процессы, которые внешне напоминают потенциальные признаки жизни.
Именно поэтому информация о звёздной активности необходима для правильного анализа будущих наблюдений.
Почему работа имеет большое значение
За последние годы число известных экзопланет превысило несколько тысяч, и их количество продолжает быстро расти. Однако возможности даже самых современных телескопов ограничены, поэтому исследователям приходится выбирать наиболее перспективные объекты для детального изучения.
Новый каталог позволяет делать такой выбор значительно более обоснованно. Вместо поиска исключительно по расположению планет в зоне обитаемости учёные получают возможность учитывать ещё один важнейший фактор — поведение звезды.
Следующий этап поиска жизни
В ближайшие годы астрономия перейдёт от простого обнаружения новых экзопланет к их подробному исследованию. Основное внимание будет уделяться атмосферам, климатическим условиям и поиску возможных биологических признаков.
Новый каталог активности звёзд станет одним из ключевых инструментов этой работы. Он поможет сосредоточить усилия на тех планетных системах, где вероятность сохранения благоприятных условий наиболее высока. Чем точнее учёные смогут оценить влияние звезды на окружающие её миры, тем эффективнее станет поиск планет, действительно способных поддерживать жизнь.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
