Habitabilitatea unui sistem planetar al unui pitic portocaliu
Locuibilitatea sistemelor planetare ale piticilor portocalii este studiată de experți în astrofizică , astrobiologie și exoplanetologie . [1] Piticele portocalii sau stelele din clasa KV sunt stele care, în masă , rază și luminozitate, se află la jumătatea distanței dintre piticii galbeni, cum ar fi Soarele și piticii roșii , [2] și ar putea fi candidați excelenți pentru găzduirea planetelor potrivite pentru viața extraterestră , cu mai multe avantaje în comparație cu habitabilitatea planetelor care orbitează piticele roșii și, de asemenea, unele avantaje în comparație cu stele precum soarele.
Aceste stele rămân stabile în secvența principală mai mult decât Soarele, permițând mai mult timp ca viața să se formeze și să se dezvolte pe o planetă din jurul lor. Piticii portocalii emit radiații în spectrul non- UV suficient pentru a furniza o temperatură care să permită existența apei lichide pe suprafața unei planete situate în zona locuibilă . Mai mult, în funcție de mărime, zonele locuibile din jurul acestor stele sunt suficient de îndepărtate pentru ca o planetă să nu intre în rotație sincronă , rotind întotdeauna aceeași emisferă spre stea, așa cum se întâmplă adesea în schimb pentru planetele care orbitează în jurul unor pitici roșii mici. Mai mult, distanța mai mare protejează planetele mai mult de flăcări bruște și violente, care sunt mai frecvente chiar în piticele roșii. [3]
Comparativ cu analogii solari, pe de altă parte, aceste stele au avantajul de a emite mai puține radiații ultraviolete și raze X , de obicei dăunătoare vieții, iar acest lucru, combinat cu ciclul lor de viață , le face să fie candidați excelenți pentru căutarea unor forme de viață străine. [4] .
Caracteristici
În funcție de masa lor, piticii portocalii au o temperatură cuprinsă între 3 500 și 5 000 K și o masă de 0,6 până la 0,9 mase solare . [5] Deoarece speranța de viață a unei stele este invers proporțională cu masa și luminozitatea acesteia, o pitică portocalie poate rămâne în secvența principală timp de 20 până la 40 de miliarde de ani, comparativ cu 10 miliarde de ani din ciclul de viață al Soarelui. [4] După foarte numeroasele pitici roșii, stelele de tip K sunt a doua cea mai comună din univers, cu un procent de 9% din populația totală de stele și sunt de 3-4 ori mai frecvente decât piticele galbene, cum ar fi Soarele. [6]
Zona locuibilă
Zona locuibilă din jurul unui pitic portocaliu variază în medie de la 0,3 la 1 UA , deși ar putea fi puțin mai largă, în special spre exterior și variază oricum în funcție de mărimea și luminozitatea stelei. [7] în timp ce pentru o stea de clasă K5 și 0,64 R ☉ cele locuibile intervalele de zonă de la 0,342 la 0,67 AU, pentru o stea de tip K0 și 0,83 R ☉ aceasta variază 0.604-1.188 AU. [8] La acele distanțe, o planetă ar avea cu greu o rotație sincronă din cauza efectelor mareelor și ar fi suficient de departe de ejectările stelelor sale de masă coronală , deși, comparativ cu piticii roșii, piticii portocalii sunt, în general, mai stabili. [3] În stadiile incipiente, stelele din clasa M au pete de suprafață care își pot reduce luminozitatea cu 40% timp de câteva luni, în timp ce flăcările bruște își pot dubla luminozitatea în câteva minute. [9]
Mai ales spre marginea exterioară a zonei locuibile, planetele din jurul piticilor portocalii ar primi doar cantitatea potrivită de radiații pentru a avea apă lichidă la suprafață, fără a primi un exces de radiații ultraviolete care le-ar putea șterge atmosfera. [10]
Potențial locuibil
În timp ce stelele asemănătoare Soarelui au primit în trecut mai multă atenție de la vânătorii de exoplanete, noi cercetări au sugerat că cele mai bune planete candidate pentru a găzdui viață pot exista în jurul piticilor portocalii. În 2014, astroficii René Heller și John Armstrong au sugerat că pot exista planete mai locuibile decât Pământul, așa-numitele planete supraabitabile. [10] Una dintre caracteristicile acestor planete este că aparțin unui sistem pitic portocaliu. [3]
Potrivit studiilor lor, piticii portocalii au niveluri mai bune de emisii de radiații pe viață. Toate stelele trec printr-o perioadă inițială a vieții lor de activitate intensă, cu schimbări bruște de luminozitate și activitate, a căror durată este invers proporțională cu masa lor. [11] Pentru o stea galbenă ca Soarele, această perioadă durează aproximativ 500 de milioane de ani, în timp ce o pitică roșie poate rămâne în această fază până la 3 miliarde de ani. [12] După această perioadă, stelele rămân relativ stabile pentru tot restul vieții în secvența principală. La piticii roșii, perioada lungă de radiații intense ar putea dispersa atmosfera planetelor situate în zona locuibilă, iar radiația ultravioletă a acestora ar fi prea mică pentru a permite sinteza unor biocompuși esențiali. [3] [10] Dimpotrivă, comparativ cu piticii galbeni, piticii portocalii au o perioadă mai lungă de activitate inițială cu activitate ultravioletă intensă, cu toate acestea mult mai scurtă decât piticii roșii și, în același timp, atunci când se stabilizează, emit mai puține radiații de la Soare, oricât de suficient pentru a susține procesele chimice necesare vieții, [3] dar cu avantajul că orice organism viu nu ar avea probabil nevoie de protecție precum organismele terestre, protejat și de stratul de ozon al atmosferei terestre și de câmpul său magnetic . [13]
Oamenii de știință de la SETI și NASA au formulat ipoteza că procesul de fotosinteză este posibil și pe planetele din jurul piticilor roșii. Culoarea plantelor, care variază în funcție de radiația primită, pe o planetă din jurul unui pitic portocaliu ar putea fi portocaliu sau roșu. [14]
Planete pitice portocalii potențial locuibile
Mai jos, o listă de exoplanete care orbitează pitici portocalii situate în zona locuibilă și cu cel mai mare indice de similaritate terestră . [15]
| Planetă | EI BINE, DA | Distanţă | M ⊕ | R ⊕ | Temperatura ( K ) | anul descoperit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Teren | 1,00 | 0 | 1 | 1 | 255 | - |
| Kepler-442 b | 0,84 | 1292 | - | 1.34 | 233 | 2015 |
| Kepler-62 și | 0,83 | 1200 | - | 1,61 | 261 | 2013 |
| Kepler-1544 b | 0,80 | 349 | - | 1.8 | 248 | 2016 |
| Kepler-283 c | 0,79 | - | - | 1.8 | 248 | 2014 |
| Kepler-1410 b | 0,78 | - | - | 1,74 | 274 | 2016 |
| Kepler-440 b | 0,75 | 851 | - | 1,43 | 273 | 2015 |
| HD 40307 g | 0,74 | 42 | ≥ 7,1 | 1,8? | 227 | 2012 |
| Kepler-61 b | 0,73 | 1024 | - | 2.2 | 267 | 2013 |
| Kepler-443 b | 0,71 | 2541 | - | 2.3 | 247 | 2015 |
| Kepler-1540 b | 0,70 | 854 | - | 2.5 | 250 | 2016 |
| Kepler-174 d | 0,61 | 1174 | - | 2.2 | 247 | 2016 |
Notă
- ^ Heller 2014 , pp. 1-15 .
- ^ Corecții bolometrice empirice pentru secvența principală , GMHJ Habets și JRW Heintze, Astronomy and Astrophysics Supplement 46 (1981), pp. 193-237.
- ^ a b c d și Heller 2014 , p. 8 .
- ^ a b Stelele aleg viața din jurul lor , pe astrobio.net , revista Astrobiology, 12 august 2009.
- ^ Ken Croswell, Magnificent Universe , Simon & Schuster, 1999, p. 80, ISBN 978-0-684-84594-4 .
- ^ David Shiga, Stelele portocalii sunt potrivite pentru viață , newscientist.com , New Scientist, 6 mai 2009.
- ^ David Merchant, Orange Dwarf Stars and Life - Common? , la alienrealities.blogspot.co.uk . Adus la 16 aprilie 2014 .
- ^ (EN) Manfred Cuntz, Edward F. Guinan și Robert L. Kurucz, Biological Damage to two Photospheric, chromospheric and Flare Radiation in the Environments of Main-Sequence Stars , în Proceedings of the International Astronomical Union, Vol. 5, S264, 2009, pp. 419-426, DOI : 10.1017 / S1743921309993036 . Adus la 20 septembrie 2015 .
- ^ Roșu, dispus și capabil , la newscientist.com , New Scientist.
- ^ a b c Zuluaga, Jorge I.; Cuartas, Pablo A.; Hoyos, Jaime H., Evoluția protecției magnetice în planetele terestre potențial locuibile ( PDF ), în The Astrophysical Journal , vol. 770, nr. 1, 2012.
- ^ Brian Stallard, Massive Stellar Flares From a Very Mini Star, " în natură , 1 octombrie 2014.
- ^ Michael Schirber, Living with a Red Dwarf , în revista Astrobiology url = http://www.astrobio.net/news-exclusive/living-with-a-red-dwarf/ , 9 aprilie 2009.
- ^ Charles Cockell, Carbon Biochemistry and the Ultraviolet Radiation Environments of F, G și K Main Sequence Stars , în Icarus , vol. 141, n. 2, 1999, pp. 399-407.
- ^ Ker Than, lumi colorate: plantele de pe alte planete ar putea să nu fie verzi , Space.com, 11 aprilie 2007.
- ^ HEC: Date despre lumi potențial locuibile , pe Laboratorul de habitabilitate planetară .
Bibliografie
- ( EN ) Michael Perryman, The Exoplanet Handbook , Cambridge University Press, 2011, ISBN 978-0-521-76559-6 .
- ( EN ) René Heller și John Armstrong, Lume superhabitabile , în Astrobiologie , vol. 14, n. 1, 2014, pp. 50-66.
