Где находится обитаемая зона у красного карлика?
Всем известно, что желтые карлики, как наше солнце, способны поддерживать жизнь, но есть еще одна разновидность звезд, которые считаются идеальными для потенциально обитаемых экзопланет. Речь идет о красных карликах, весьма распространенных во Вселенной. Они имеют относительно малые размеры и излучают более тусклый свет, что облегчает обнаруживать проходящие перед ними небесное тело. Если планеты ютятся достаточно близко к красному карлику, в теории они могут попасть в обитаемую зону и потенциально иметь жидкую воду, в которой находится жизнь.
До сих пор об обитаемых зонах красных карликов известно крайне мало. Пока не ясно, насколько далеко планеты должны располагаться относительная родительской звезды, чтобы у них на поверхностности присутствовала жидкая вода. Следует учитывать, что экзопланеты на орбитах обитаемого диапазона могут быть приливно заблокированы, т.е. они всегда стоят перед звездой одной и той же стороной, точно так же, как Луна перед Землей.
Такая позиция может как потенциально устойчиво поддерживать необходимый климат для жизни, так и наоборот. Сторона, стоящая перед звездой, может быть очень горячей, в то время как обратная очень холодной. Расширить наши знания об обитаемых зонах красных карликов позволят готовящиеся полеты по исследованию экзопланет – миссия по обзору TESS, намеченная для запуска в следующем году. Ее задача – обнаруживать экзопланеты методом транзита и передавать информацию о них космическому телескопу James Webb для дальнейшего, более подробного изучения.
Webb, который планируется запустить в 2018 году, может обеспечить более высокое разрешение и рассказать нам о газах, присутствующих в атмосфере миров, находящихся возле красных карликов. Из этой информации можно узнать о температуре объекта, его составе и понять существует ли там условия для жизни.
Климатические модели
Пока данные два проекта готовятся к запуску, ученые пытаются с помощью климатических моделей определить расположение обитаемых зон. Первые модели не учитывали приливный захват и последующий разогрев, но они нашли два вида пределов обитаемости. Первый – парниковый предел, когда у планеты, находящейся близко к звезде, водяной пар доминирует в атмосфере, превращая ее в непригодное для жилья место вследствие высоких температур. Второй – парниковый эффект, когда энергия от звезды настолько интенсивна, вследствие чего испаряются океаны.
Последние модели имитируют богатые водой объекты (похожие на Землю). Они позволили обнаружить, что климат зависит от циркуляции атмосферы, которая зависит от скорости вращения планеты. У медленно вращающихся объектов, около внутреннего края обитаемой зоны, облака находятся в почти неподвижном состоянии. Как следствие, они отражают слабый свет звезды и становятся причиной низких температур на поверхности. Поэтому у таких экзопланет возле красных карликов следует учитывать эффект охлаждения.
