Красные карлики могут помочь разгадать загадку инопланетной жизни

Ученые считают, что это может быть связано с отсутствием потенциально обитаемых планет у таких звезд, коротким периодом благоприятных условий для развития разумной жизни или несоответствующими характеристиками самих звезд.

Все, что вам нужно знать о парадоксе красного неба и его связи с вероятностью существования обитаемых миров

1. Вопрос об уникальности Солнечной системы с точки зрения обитаемости волновал астрономов с древних времен. Несмотря на то, что статус Солнца как обычной звезды, он не совсем обычный — масса нашей звезды на порядок больше минимальной массы, необходимой для реакций синтеза гелия из водорода, но на два порядка меньше. чем у самых массивных наблюдаемых звезд.

2. Если мы рассмотрим зависимость обитаемости экзопланет от свойств их родительских звезд, то мы увидим, что карликов гораздо больше, чем массивных звезд, в частности, около трех четвертей всех звезд классифицируются как красные карлики с массами от 0,1 до 0,5 солнечных масс, которые способны существовать несколько миллиардов лет, сохраняя при этом стабильную светимость.

3. С другой стороны, звезды типов O, B, A не только редки (менее одного процента звездного населения), но и существуют только в масштабе миллионов лет, что может препятствовать развитию сложных биологических форм на Земле. планета.

4. Таким образом, возникает парадокс красного неба, который формулируется следующим образом: если красных карликов так много и они существуют долгое время, то почему родительская звезда Земли является желтым карликом?

5. Во многом этот парадокс похож на парадокс Ферми: если предполагается, что жизнь является обычным явлением во Вселенной, то почему мы нигде не видим доказательств существования инопланетной жизни?

6. Дэвид Киппинг из Колумбийского университета в Нью-Йорке опубликовал возможные решения этого парадокса. Для этого он рассмотрел байесовскую функцию вероятности, касающуюся шансов появления разумного наблюдателя звезд типа F, G, K (подобных солнцу) на планете, в то время как процесс возникновения жизни и интеллекта рассматривался как процесс с единой ставкой. Кроме того, автор не рассматривал возможность существования жизни на экзопланетах около коричневых карликов, звездах до главной последовательности, звездных остатках или на планетах-сиротах.

7. В итоге было предложено четыре варианта разрешения парадокса. Первый заключается в том, что если разумная жизнь возникает достаточно быстро, то преимущество красных карликов с точки зрения продолжительности жизни исчезает, но это решение усугубляет парадокс Ферми и противоречит известному сегодня эволюционному пути жизни на Земле.

8. Второе решение состоит в том, что вероятность появления разумной жизни около красных карликов должна быть как минимум на два порядка меньше, чем вероятность появления около карликов типа ФГК. Это решение имеет хорошие теоретические доказательства, например, в виде повышенной активности красных карликов или приливной блокировки планет около звезд, что приводит к коллапсу атмосферы около каменистой планеты.

9. Третье решение парадокса красного неба требует, чтобы время жизни «обитаемого окна» для красных карликов было в 5 раз меньше, чем для карликов типа ФГК. Этот вывод согласуется с продолжительностью жизни красных карликов до главной последовательности, составляющей от 200 миллионов до 2,5 миллиардов лет.

10. Наконец, четвертое решение состоит в том, что у красных карликов должно быть меньше потенциально обитаемых экзопланет, чем у карликов типа FGK; эту версию можно подтвердить или опровергнуть, определив с большой точностью частоту появления земноподобных планет умеренного пояса вокруг красных карликов позднего типа.