Vo veľkom kozmickom meradle nie je náš malý kútik vesmíru až taký výnimočný – táto myšlienka leží v srdci Kopernikov princíp. Existuje však jeden hlavný aspekt našej planéty, ktorý je skutočne zvláštny: naše slnko je žltý trpaslík.

Keďže naša hviezda je to, čo tak blízko poznáme, bolo by lákavé predpokladať, že žlté a biele trpaslíky (FGK trpaslíci) sú bežné inde vo vesmíre. Od najpočetnejších hviezd v galaxii má však ďaleko. Toto konkrétne pierko patrí do obalu iného typu hviezdy – červených trpaslíkov (M trpaslíkov).

Červení trpaslíci nemajú len rovnaký osud 75 percent Zo všetkých hviezd v Mliečnej dráhe je najchladnejšia a má najdlhšiu životnosť ako hviezdy ako Slnko. Oveľa dlhšia životnosť.

Očakávame, že naše slnko bude žiť asi 10 miliárd rokov; Očakáva sa, že hviezdy červených trpaslíkov budú žiť bilióny. V skutočnosti tak dlho, že ani jeden z nich ešte nedosiahol koniec životnosti hlavnej sekvencie za celých 13,4 miliárd rokov veľký výbuch.

Keďže červení trpaslíci sú tak hojní a stabilní a keďže by sme sa automaticky nemali považovať za kozmologicky špeciálnych, skutočnosť, že neobiehame okolo červeného trpaslíka, by mala byť trochu prekvapivá. Avšak tu sme a točíme sa okolo nezvyčajného žltého trpaslíka.

toto je, Podľa papiera Podľa astronóma Davida Kippinga z Kolumbijskej univerzity ide o Paradox červenej oblohy – dôsledok toho Fermiho paradox, ktorý sa čuduje, prečo sme ešte nenašli žiadne iné formy inteligentného života, ktoré sa nachádzajú vo veľkom obrovskom vesmíre.

„Vyriešenie tohto paradoxu,“ on píše„odhalí návod na zacielenie budúcich experimentov so snímaním života na diaľku a hranice života vo vesmíre.“

Umelcova predstava planetárneho systému obiehajúceho okolo červeného trpaslíka TRAPPIST-1. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)

Hviezdy červených trpaslíkov sú atraktívnou príležitosťou na hľadanie mimozemského života. Nehoria tak horúco ako hviezdy podobné slnku, čo znamená, že všetky exoplanéty, ktoré okolo nich obiehajú, by museli byť bližšie, aby dosiahli obývateľné teploty. Na druhej strane by to mohlo uľahčiť nájdenie a štúdium ktorejkoľvek z týchto exoplanét, pretože obiehajú okolo svojich hviezd častejšie ako Zem okolo Slnka.

V skutočnosti astronómovia našli pomerne veľa kamenných exoplanét – ako je Zem, Venuša A Mars Obieha okolo hviezd červených trpaslíkov v tejto obývateľnej zóne. Niektoré sú relatívne blízko. Je to mätúce veci a určite to vyzerá, že hviezdy červených trpaslíkov musia aspoň niekde hostiť život, a preto astrobiológovia skúmajú.

Kipping vo svojom článku uvádza štyri rozhodnutia paradoxu červenej oblohy.

Prvé rozhodnutie: mimoriadny výsledok

Prvým je, že sme len divná divná guľa. Ak sú rýchlosti objavovania sa života okolo oboch typov hviezd podobné, Zem je ďaleko a náš objav okolo Slnka bol len náhodný, jedna ku 100.

To vytvorí napätie s Kopernikovským princípom, ktorý hovorí, že vo vesmíre nie sú žiadni zreteľní pozorovatelia a že naše miesto v ňom je veľmi prirodzené. To, že sme extrémisti, môže naznačovať, že naše miesto je nie Veľmi prirodzené.

Táto odpoveď nie je nemožná, ale nie je to obzvlášť uspokojivá odpoveď. Ďalšie tri rozhodnutia poskytujú odpovede, ktoré sú nielen uspokojivejšie, ale môžu byť skutočne testovateľné.

Rezolúcia 2: Zabránenie životu pod červenou oblohou

V rámci tohto rozhodnutia Kipping tvrdí, že žltí trpaslíci sú obývateľnejší ako červení trpaslíci a v dôsledku toho sa okolo červených trpaslíkov objavuje oveľa menej života – asi 100-krát menej. Na podporu tejto myšlienky existuje množstvo teoretických dôkazov. Napríklad červení trpaslíci majú tendenciu byť hluční, s množstvom žiariacich aktivít a nemajú tendenciu mať planéty podobné Jupiteru.

Veľa teoretickej práce spochybňuje vierohodnosť komplexného života na trpaslíkoch M, s obavami z odlivu a atmosférického kolapsu, zvýšenej náchylnosti na účinky hviezdnej aktivity, predĺžených primárnych predsekvenčných fáz a nedostatku potenciálnych výhod. Jupiterveľkosť kamaráti,“ Kipping Books.

„Na tomto základe existuje dobré teoretické zdôvodnenie na podporu druhého rozhodnutia, aj keď tvrdíme, že z hľadiska pozorovania zostáva nerealizované.“

Umelcov dojem červeného trpaslíka vypúšťajúceho masívnu žiaru. (Goddard Space Flight Center NASA/S. Wesinger)

Tretie rozhodnutie: rozbité okno do zložitého života

Argumentom je, že život jednoducho nemal dostatok času na objavenie sa okolo červených trpasličích hviezd.

Môže sa to zdať neintuitívne, ale súvisí to s predprimárnou sekvenciou života hviezdy predtým, ako začala spájať vodík. V tomto prípade hviezda horí horúcejšie a jasnejšie; Červeným trpaslíkom vydržia približne miliardu rokov. Počas tejto doby môže na všetkých potenciálne obývateľných svetoch nastať trvalý skleníkový efekt.

To by mohlo znamenať, že okno pre komplexnú biológiu, ktorá sa objaví na kamenných planétach na bielych a žltých trpaslíkoch, je oveľa dlhšie ako na červených trpaslíkoch.

Štvrté rozlíšenie: Vzácnosť slabých červených bodiek

Nakoniec, hoci asi 16 percent červených trpaslíkov s exoplanétami je uvedených ako hostiteľ skalných exoplanét v obývateľnej zóne, tieto svety pravdepodobne nie sú také bežné, ako sme si mysleli. Naše prieskumy odoberajú vzorky najmasívnejších červených trpaslíkov, pretože sú najjasnejšie a najľahšie sa študujú; Čo ak však cudzie planéty, o ktorých vieme pomerne málo, nemali v obývateľnej zóne kamenné exoplanéty?

Keďže červení trpaslíci s nízkou hmotnosťou sú v skutočnosti najpočetnejšie, mohlo by to znamenať, že skalné exoplanéty v obývateľnej zóne sú okolo červených trpaslíkov stokrát menej bežné ako žlté trpaslíky.

„V tomto prípade je inteligentný život vo vesmíre vzácny a šíri sa globálne medzi trpaslíkmi M a FGK, ale obývateľné svety sú okolo M trpaslíkov najmenej o dva rády menej bežné ako FGK.“ Kipping Books.

„Dva rádové rozdiely sú podstatným rozdielom, vďaka čomu je to obzvlášť zaujímavá interpretácia. To si vyžaduje, aby veľká väčšina známych planét s veľkosťou Zeme a mierneho pásma okolo trpaslíkov M bola trochu nehostinná pre život, alebo aby neskorší typ len zriedka hostil trpaslíkov M.“ (nízka hmotnosť) obývateľné svety.

Umelcov dojem z obývateľného sveta obiehajúceho okolo červeného trpaslíka Proxima Centauri. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)

Je dokonca možné, že odpoveď spočíva v mnohých z týchto rozhodnutí, ktoré by znejasnili dopad v akejkoľvek oblasti. Je možné, že čoskoro dostaneme potvrdenie. Keď sa naša technológia zlepší, napríklad budeme môcť lepšie vidieť hviezdy červených trpaslíkov s nižšou hmotnosťou a hľadať planéty na obežnej dráhe okolo nich.

Ak to urobíme, ak nájdeme skalnaté exoplanéty, môžeme sa bližšie pozrieť na ich potenciálnu obývateľnosť, určiť, či obiehajú v obývateľnej zóne a či tam životu bránili hviezdne procesy.

„konečne,“ Kipping Books„Riešenie paradoxu červenej oblohy má ústredný význam pre astrobiológiu a SETI so zahrnutím hviezd, ktorým venujeme naše zdroje, ako aj nastolením základnej otázky o povahe a hraniciach života vo vesmíre. „

Pátranie bolo zverejnené v r PNAS.