Парадокс красного неба объяснили дефицитом подходящих планет и звезд
Астрономы определили возможные решения парадокса красного неба,
заключающегося в наблюдательном отсутствии обитаемых миров у красных
карликов, которые сильно распространены во Вселенной и способны долго
поддерживать стабильную светимость. Ученые считают, что
это может быть связано с недостатком потенциально обитаемых планет у
подобных звезд, коротким периодом благоприятных для развития разумной
жизни условий или неподходящими характеристиками самих звезд. Статья
опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Вопрос
об уникальности Солнечной системы с точки зрения обитаемости волнует
астрономов с древнейших времен. Несмотря на то, что статус Солнца как
рядовой звезды в космосе признан давно, оно не совсем обычное — масса
нашего светила на порядок больше, чем минимальная масса, необходимая для
протекания реакций синтеза гелия из водорода, но на два порядка меньше,
чем у наиболее массивных наблюдаемых звезд. Если же рассматривать
зависимость обитаемости экзопланет от свойств их родительских звезд, то
можно заметить, что карликов гораздо больше, чем массивных звезд, в
частности, примерно три четверти всех звезд классифицируются как красные
карлики, с массами от 0,1 до 0,5 масс Солнца, которые способны
существовать несколько миллиардов лет, сохраняя стабильную светимость. С
другой стороны, звезд типа О, B, A не только редки (менее одного
процента звездного населения), но и существуют лишь в масштабах
миллионов лет, что может не дать развиться сложным биологическим формам
на планете.
Таким образом возникает парадокс красного неба,
который формулируется так: если красных карликов настолько много, и они
существуют долго, то почему родительская звезда Земли — желтый карлик?
Во многих отношениях этот парадокс схож с парадоксом Ферми: если
предполагается, что жизнь во Вселенной — обычное явление, то почему мы
нигде не видим доказательств существования инопланетной жизни?
Дэвид
Киппинг (David Kipping) из Колумбийского университета в Нью-Йорке
опубликовал возможные пути решения этого парадокса. Для этого он
рассмотрел байесовскую функцию вероятности, касающуюся шансов возникнуть
на планете у звезд типов F, G, K (солнцеподобные) разумного
наблюдателя, при этом процесс возникновения жизни и интеллекта считался
как процесс с равномерной скоростью. Кроме того, автор не рассматривал
возможность существования жизни у экзопланет вблизи коричневых карликов,
звезд до главной последовательности, остатков звезд или на
планетах-сиротах.
В итоге было предложено четыре варианта
разрешения парадокса. Первый заключается в том, что если разумная жизнь
возникает достаточно быстро, то преимущество красных карликов по времени
существования исчезает, однако это решение усугубляет парадокс Ферми и
противоречит известному на сегодня эволюционному пути жизни на Земле.
Второе решение заключается в том, что вероятность появления разумной
жизни вблизи красных карликов должна быть, как минимум, на два порядка
меньше, чем вероятность появления вблизи карликов FGK-типов. Это решение
обладает хорошими теоретическими доказательствами, например в виде
повышенной активности красных карликов или приливной блокировки планет у
звезд, что ведет к коллапсу атмосферы у скалистой планеты.
Третье
решение парадокса красного неба требует, чтобы время существования
«обитаемого окна» для красных карликов было в 5 раз меньше, чем для
карликов FGK-типов. Такой вывод согласуется с длительностью жизни
красных карликов до основной последовательности, составляющей от 200
миллионов лет до 2,5 миллиарда лет. Наконец, четвертое решение
заключается в том, что у красных карликов должно быть меньше
потенциально обитаемых экзопланет, чем у карликов FGK-типов, подтвердить
или опровергнуть эту версию можно определив с большой точностью частоту
появления землеподобных планет с умеренным климатом вокруг красных
карликов позднего типа.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
