Οι επιστήμονες που αναζητούν σημάδια ζωής πέρα από το ηλιακό μας σύστημα αντιμετωπίζουν μείζονες προκλήσεις, μία από τις οποίες είναι ότι υπάρχουν για να εξερευνήσουμε εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρες στον Γαλαξία μας. Για να περιορίσουν αυτή την αναζήτηση, πρέπει να καταλάβουν: Ποιά είδη αστέρων είναι πιο πιθανό να φιλοξενούν κατοικήσιμους πλανήτες;
Τα παλαιότερα άστρα στον Κόσμο
Μια νέα μελέτη βρίσκει μια συγκεκριμένη κατηγορία αστεριών που ονομάζονται Κ αστέρια, τα οποία είναι πιο αμυδρά από τον Ήλιο αλλά πιο φωτεινά από τα εξασθενημένα αστέρια, τα οποία μπορεί να είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόροι στόχοι για την αναζήτηση σημείων ζωής.
Τα αστέρια M ή κόκκινοι νάνοι προσφέρουν μερικά πλεονεκτήματα για την αναζήτηση κατοικήσιμων πλανητών. Είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος άστρου στον Γαλαξία, που περιλαμβάνει περίπου το 75% όλων των άστρων του σύμπαντος. Είναι επίσης λιτοδίαιτα με τα καύσιμα τους, και θα μπορούσαν να λάμπουν για πάνω από ένα τρισεκατομμύριο χρόνια. Ένα παράδειγμα ενός αστεριού M, το TRAPPIST-1, είναι γνωστό ότι φιλοξενεί επτά πλανήτες μεγέθους σαν τη Γη.
Αλλά τα ταραχώδη νεαρά αστέρια M παρουσιάζει προβλήματα για την πιθανή ζωή. Οι αστρικές εκρήξεις – εκρηκτικές απελευθερώσεις μαγνητικής ενέργειας – είναι πολύ πιο συχνές και πιο ενεργητικές στα νεαρά αστέρια Μ από ότι τα νεαρά αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο. Τα αστέρια M είναι επίσης πολύ φωτεινότερα όταν είναι μικρά, για ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά από τη δημιουργία τους, με ενέργεια που θα μπορούσε να “βράσει” τους ωκεανούς σε οποιονδήποτε πλανήτη που θα μπορούσε κάποτε να βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη.
“Ο Ήλιος είναι 10 δισεκατομμύρια φορές φωτεινότερος από έναν πλανήτη σαν τη Γη γύρω του, οπότε πρέπει να καταπνίξουμε πολύ φως εάν θέλετε να δείτε έναν πλανήτη που βρίσκεται στην τροχιά του. Ένα αστέρι σαν τα K μπορεί να είναι «μόνο» 1 δισεκατομμύριο φορές φωτεινότερο από μια “Γη” γύρω από αυτό», δήλωσε η Giada Nicole Arney από το Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA. Και ζουν πολύ καιρό – 17 έως 70 δισ. χρόνια, σε σύγκριση με τα 10 δισεκατομμύρια χρόνια του Ήλιου μας, που δίνει αρκετό χρόνο για να εξελιχθεί η ζωή. Επίσης, τα αστέρια Κ έχουν λιγότερο ακραία δραστηριότητα στη νεαρή ηλικία τους από ότι τα πιο αχνά – αμυδρά αστέρια του σύμπαντος, που ονομάζονται αστέρια Μ ή “κόκκινοι νάνοι”.
“Μου αρέσει να σκέφτομαι ότι τα αστέρια Κ βρίσκονται σε ένα«γλυκό σημείο» ανάμεσα σε αστέρια σαν τον Ήλιο και τους ερυθρούς νάνους ή αστέρια Μ», δήλωσε η Arney, που θα ήθελε να ανακαλύψει ποιές βιουπογραφές ή σημάδια ζωής μπορεί να μοιάζουν με έναν υποθετικό πλανήτη γύρω από ένα Κ αστέρι. Η ανάλυσή της δημοσιεύεται στο Astrophysical Journal Letters.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η ταυτόχρονη παρουσία οξυγόνου και μεθανίου στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη είναι μια ισχυρή βιολογική υπογραφή επειδή τα αέρια αυτά αντιδρούν μεταξύ τους, καταστρέφοντάς το ένα το άλλο. Έτσι, αν τα βλέπετε σε μια ατμόσφαιρα μαζί, αυτό σημαίνει ότι κάτι τα παράγει πολύ γρήγορα, όσο και πιθανόν τη ζωή, σύμφωνα με την Arney.
Ωστόσο, επειδή οι πλανήτες γύρω από τα άλλα αστέρια (εξωπλανήτες) είναι τόσο απομακρυσμένοι, πρέπει να υπάρχουν σημαντικές ποσότητες οξυγόνου και μεθανίου σε μια ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη για να τα δουν τα παρατηρητήρια στη Γη. Η ανάλυση της Arney διαπίστωσε ότι η βιο-υπογραφή οξυγόνου-μεθανίου είναι πιθανό να είναι ισχυρότερη γύρω από ένα αστέρι Κ από ένα αστέρι σαν τον Ήλιο.
Η Arney χρησιμοποίησε ένα υπολογιστικό μοντέλο που προσομοιώνει τη χημεία και τη θερμοκρασία μιας πλανητικής ατμόσφαιρας και πώς αυτή η ατμόσφαιρα αποκρίνεται σε διαφορετικά αστέρια υποδοχής. Αυτές οι συνθετικές ατμόσφαιρες ακολούθησαν ένα μοντέλο που προσομοιώνει το φάσμα του πλανήτη για να δείξει τι μπορεί να μοιάζει παρατηρώντας τα με τα μελλοντικά τηλεσκόπια.
«Όταν βάζεις τον πλανήτη γύρω από ένα αστέρι Κ, το οξυγόνο δεν καταστρέφει το μεθάνιο τόσο γρήγορα, ώστε να μπορεί να δημιουργηθεί αυτό πιο πολύ στην ατμόσφαιρα», δήλωσε. “Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το υπεριώδες φως του άστρου Κ δεν παράγει πολύ ενεργητικά αέρια οξυγόνου που καταστρέφουν το μεθάνιο τόσο εύκολα όσο ένα αστέρι σαν τον ήλιο”.
Αυτό το ισχυρότερο σήμα οξυγόνου-μεθανίου έχει προβλεφθεί επίσης για τους πλανήτες γύρω από τα άστρα Μ, αλλά τα υψηλά επίπεδα δραστηριότητάς τους θα μπορούσαν να καταστήσουν τους αστέρες M αδύνατον να φιλοξενήσουν κατοικήσιμους κόσμους. Τα αστέρια Κ μπορούν να προσφέρουν το πλεονέκτημα μιας υψηλότερης πιθανότητας ταυτόχρονης ανίχνευσης οξυγόνου-μεθανίου σε σύγκριση με τα αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο χωρίς τα μειονεκτήματα που παρουσιάζονται μαζί σε ένα αστέρι Μ που έχει γύρω του πλανήτες.
Η έρευνα της Arney περιλαμβάνει επίσης ερωτήματα για τα ποιά από τα κοντινά αστέρια Κ μπορεί να είναι οι καλύτεροι στόχοι για μελλοντικές παρατηρήσεις. Δεδομένου ότι δεν έχουμε τη δυνατότητα να ταξιδέψουμε σε πλανήτες γύρω από άλλα άστρα λόγω των τεράστιων αποστάσεων τους από εμάς, περιορίζουμε στην ανάλυση του φωτός από αυτούς τους πλανήτες για να αναζητήσουμε ένα σήμα ότι μπορεί να είναι παρούσα εκεί η ζωή. Διαχωρίζοντας λοιπόν αυτό το φως στα συστατικά χρώματα ή το φάσμα όπως λέμε, οι επιστήμονες μπορούν να αναγνωρίσουν τα συστατικά της ατμόσφαιρας ενός πλανήτη, αφού διαφορετικές ενώσεις εκπέμπουν και απορροφούν διακριτά χρώματα του φωτός.
«Βρίσκω ότι ορισμένα κοντινά αστέρια Κ όπως το Cyg A / B, το Epsilon Indi, το Groombridge 1618 και το HD 156026 μπορεί να είναι ιδιαίτερα καλοί στόχοι για μελλοντικές έρευνες” συμπληρώνει η Arney.
