At bestemme levedygtigheden af et rødt dværgsystem hjælper med at søge efter udenjordisk liv , da røde dværge udgør størstedelen af stjernerne i galaksen. Mens den relativt lille mængde udstrålet energi, den lille størrelse og nærhed af stjernen i den beboelige zone , og derfor den høje sandsynlighed for, at en planet falder i tidevandslås selv i den beboelige zone, og den høje variabilitet af stjernen er væsentlige forhindringer for fremkomst og vedligeholdelse af liv, men udbredelsen og levetiden røde dværge er positive faktorer.
Fremkomsten og vedligeholdelsen af liv i systemer af brune dværge , som måske er endnu flere, anses for usandsynligt, da deres planeters liv i den beboelige zone er meget begrænset.
Røde dværge er de mindste, koldeste og mest almindelige stjerner. Estimatet af deres overflod varierer fra 70 % til 90 % af det samlede antal stjerner i galaksen [1] [2] . Røde dværge er af spektral type M eller sen K. På grund af deres lave lysstyrke er ingen af de røde dværge synlige fra Jorden for det blotte øje. Selv den nærmeste røde dværg Proxima Centauri (komponenten af Alpha Centauri -systemet tættest på Solen ) og den nærmeste enkeltstående røde dværg - Barnards stjerne - har en tilsyneladende størrelsesorden på henholdsvis 11,09 og 9,53. Samtidig kan man med det blotte øje observere en stjerne med en størrelsesorden på op til 7,72 [3] .
Selvom liv uden for Jorden endnu ikke er fundet, fremsætter mange forskere hypoteser om, at under forhold, der ligner dem på Jorden, vil liv udvikle sig på samme måde som Jorden i overensstemmelse med logikken om konvergent evolution . Da encellede fotosyntetiske organismer har eksisteret på Jorden i adskillige milliarder år og er stamfædre til mere komplekse flercellede organismer, er det logisk at forvente, at på en planet, der er inden for den beboelige zone og har betydelige vandreserver på overfladen, vil udviklingen forløbe på samme måde. til Jorden. Hvis forholdene på planetens overflade er radikalt forskellige fra dem på Jorden, så kan eksistensen af liv på sådan en planet være vanskelig eller endda umulig. Hypotetiske muligheder for udvikling af organismer overvejes inden for rammerne af alternativ biokemi . (Den beboelige zone for liv baseret på anden biokemi end Jorden kan være forskellig fra den for jordlignende liv.) Et eksempel ville være Titan , Saturns største måne , hvor liv er teoretisk muligt . For eksempel skal planeter, hvor jordlignende liv er muligt, have en fast overflade (i modsætning til gasformige planeter ), flydende vand (se: Udenjordisk vand ) og en atmosfære tæt nok til at forhindre vand i at fordampe og blive blæst ud i rummet af solvind.
I årevis har astronomer udelukket røde dværgsystemer fra listen over potentielle steder, hvor liv kunne eksistere. Den lille størrelse af en rød dværg (0,1-0,6 M ☉ ) betyder, at deres kernereaktioner er meget langsomme, og de udsender lidt lys (0,01-3% af sollys). For at nå overfladetemperaturer, som på Jorden, skal planetens bane i det røde dværgsystem være placeret meget tæt på dens sol. For eksempel, for stjernen AX Microscope , skal kredsløbet være 0,3 AU . e. (inde i Merkurs kredsløb ), og for Proxima Centauri vil kredsløbet kun være 0,032 a. e. (et år på planeten ville kun vare 6,3 dage) [4] .
Planeter, der er tæt på røde dværge og får nok varme til at holde vand i flydende form, er sandsynligvis allerede tidevandslåst til deres sole - en planet roterer kun én gang om sin akse, når den fuldfører et kredsløb om sin røde dværgsol (pga. faktum, at forholdet mellem massen og lysstyrken af en rød dværg i forhold til Solen er meget anderledes). Det betyder, at den ene del af planeten altid vender mod solen – en rød dværg, mens den evige nat hersker på den anden del af planeten. En lignende situation kan observeres i Jord - Måne-systemet , hvor Månen altid er vendt mod Jorden ved den ene side. Livet på sådan en planet kunne være terminator -begrænset .
Hvis en kæmpeplanet i lav kredsløb (eksistensen af sådanne planeter er blevet bekræftet af astronomer i de senere år) har en så massiv satellit , at den kan holde sin egen atmosfære, så kan den fanges af planetens tidevandskræfter, og ikke den lokale sol, og derfor vil en sådan satellit af planet-giganten sandsynligvis have en cyklus af dag og nat, og derved øge chancerne for dens beboelighed. Tidevandskræfterne mellem disse to kroppe vil også holde planetens centre og dens satellit i flydende tilstand og derved generere magnetiske felter stærke nok til at beskytte planeten og dens satellit mod udbrud i den lokale sol.
En planet fanget af tidevandskræfter har brug for en atmosfære , der er tyk nok til at overføre noget af varmen fra den oplyste side til natsiden. Dette ville forhindre, at temperaturen i natteatmosfæren falder til under dugpunktet og reducerer atmosfærisk tryk, hvilket igen kan få luftmasser til at bevæge sig til natsiden, indtil hele atmosfæren fryser på natsiden. I lang tid blev det antaget, at en så tæt atmosfære ville forhindre plantefotosyntese på dagsiden . Nyere undersøgelser tyder dog på noget andet. I 2010 blev der udført undersøgelser, hvorefter planeter, der ligner Jorden og vendt mod stjernen på den ene side, vil have temperaturer på natsiden over -33 °C [5] . Forskning udført af Robert Haeberly og Manoy Joshi fra Ames Research Center ( NASA ) i Californien har vist, at en planets atmosfære (forudsat at den indeholder CO 2 og H 2 O- gasser ) kun kan være 100 millibar eller 10 % af jordens atmosfære i for at så varme overføres effektivt til natsiden [6] . Dette er inden for de grænser, der kræves for plantefotosyntese om dagen, selvom nogle af deres modeller antager frosset vand på den mørke side. Martin Heath fra Greenwich College har vist, at havvand også kan cirkulere effektivt uden at fryse, hvis havbassinerne er dybe nok til at tillade uhindret strømning under indlandsisen om natten. Geotermisk varme kan også hjælpe med at holde havets dybe lag flydende. Yderligere undersøgelser, herunder undersøgelsen af mængden af aktiv stråling, har antydet, at planeter fanget af tidevandskræfterne fra en rød dværg i det mindste kan være egnet til livet af højere planter [7] .
En undersøgelse fra 2019 viste, at UV-stråling ikke reducerer beboeligheden af exoplaneter i røde dværgsystemer: ifølge beregninger er niveauet af UV-stråling for planeter i den beboelige zone endnu mindre end det, Jorden modtog ved begyndelsen af det arkæiske område (4.0) -3,9 milliarder år siden), da liv allerede blev født på den [8] .
På Jorden er klorofyl til stede i alle fotosyntetiske organismer - højere planter, alger, blågrønalger (cyanobakterier), fotoautotrofe protister (protister) og bakterier. Der er flere klorofyler, der bruger lys med forskellige spektre. I højere planter er disse normalt klorofyl a og b. Selvom det maksimale af det kontinuerlige spektrum af solstråling er placeret i det "grønne" område på 550 nm (hvor den maksimale følsomhed af det menneskelige øje også er placeret), absorberes i disse planter overvejende blåt lys af klorofyl og delvist rødt lys fra solspektret (som bestemmer den grønne farve på det reflekterede lys).
Planter kan også bruge lys med de bølgelængder, der er svagt absorberet af klorofyl. Fotonenergien fanges af andre fotosyntetiske pigmenter, som så overfører energien til klorofyl. Dette forklarer mangfoldigheden af plantefarver (og andre fotosyntetiske organismer) og dens afhængighed af den spektrale sammensætning af det indfaldende lys [10] . Under dårlige lysforhold øger planter klorofyl b / klorofyl a -forholdet , syntetiserer flere molekyler af førstnævnte end af sidstnævnte og øger dermed fotosyntesens produktivitet. Da fotosyntese af klorofyl a og b kræver fotoner i området fra 400 til 700 nm, er det gule lys fra en rød dværg, der er i området omkring 600 nm, ganske velegnet til fotosyntese. På Jorden bidrager høj lysintensitet ikke altid til den normale udvikling af planter. Med mangel på vand i jorden og fugt i atmosfæren er det lettere for planter at eksistere i skyggefulde levesteder end i den åbne sol. Skygge-tolerante og skygge-elskende planter ( sciofytter ) er i stand til at absorbere lys fra den ekstreme røde zone af spektret (med en bølgelængde på 730 nm ). Men mindre lys betyder mindre energi er tilgængelig for planter. Ligesom i solrige og tørre omgivelser er mangel på fugt den begrænsende faktor for planternes vækst og overlevelse, i skyggefulde levesteder er mangel på sollys normalt den begrænsende faktor. Udseendet af skyggetolerante planter adskiller sig fra lyselskende. Skygge-tolerante planter har normalt bredere, tyndere, blødere blade for at fange mere diffust sollys. De er normalt flade og glatte i form. Hvorimod i heliofytter, foldning, tuberitet af blade er ofte fundet. Det vandrette arrangement af løv er karakteristisk (i heliofytter , tværtimod er bladene ofte placeret i en vinkel i forhold til lyset) og bladmosaik (mosaik-arrangementet af bladene bidrager til en bedre fangst af diffust lys). Skovgræsser er normalt aflange, høje, har en aflang stilk. Mesofylceller er jævnt fordelt med store intercellulære rum. Kloroplaster er store og mørke. Koncentrationen af klorofyl i en kloroplast kan være 5-10 gange højere end i heliofytter. Sammenlignet med heliofytter, i sciophytes , er thylakoider i grana placeret mere kompakt. Bladet indeholder omkring 4-6 mg (nogle gange endda 7-8 mg) klorofyl pr. 1 g, klorofylindholdet i skygge stiger "af hensyn til fotosyntesen", men har ikke så meget til formål at forbedre selve fotosyntesen, men på at øge bladets optagelse af lys. Blandt flercellede alger er rødalger et godt eksempel på dæmpningstilpasning . Selvom kloroplasternes hovedpigment er klorofyl , har rødalger betydelige mængder carotenoider og phycobiliner i phycobilisomer . Takket være dette sæt af pigmenter kan rødalger absorbere lys fra næsten hele den synlige del af spektret. I rødalger, der lever i saltvand, er klorofyl som regel maskeret af phycobiliner (røde og blå) og carotenoider (orange-gule).
En af de mest skyggetolerante iltproducerende organismer er den nyligt opdagede leptolyngbya JSC-1-stamme af cyanobakterier, som er i stand til at overleve i varme kilder ved hjælp af nær-IR mørkerødt lys (700 til 800 nm). Forskere har opdaget, at denne organisme bruger en usædvanlig genetisk mekanisme, hvorved den fuldstændig genopbygger sine fotosyntetiske organeller , når den udsættes for mørke omgivelser [11] .
Selv svagere kølige stjerner er i princippet egnede til eksistensen af fotosyntetik: det antages, at fotosyntetiske bakterier i det naturlige miljø kan bruge ikke kun solens lys , men også andre lyskilder, og derfor kan de placeres på steder, der er ikke udsat for solstråling [12] .
Organismer, der ikke producerer ilt, er i stand til at bruge både IR-stråling og et længere spektrum. I 2005 fandt Thomas Beatty fra University of British Columbia og Robert Blakenship fra University of Arizona svovlbakterien GSB1 , svarende til slægterne Chlorobium og Prosthecochloris , indeholdende bakteriochlorophyll i dybhavsprøver taget i nærheden af et dybhavstermal. forår ud for Costa Ricas kyst . De foreslog, at sandsynligheden for kontaminering af prøven er lav, og derfor bruger GSB1 ikke sollys til fotosyntese (som ikke trænger ind i havdybden på 2,4 km), men dæmpet langbølgelængde (~750 nm) lys udsendt af hydrotermisk ventilationsåbninger [12] . Fotosyntese på sådanne planeter vil uden tvivl blive kompliceret af det faktum, at en rød dværg producerer det meste af sin stråling i det infrarøde , mens processen på Jorden afhænger af synligt lys . Klorofyl d og nyligt opdaget f, som er til stede i nogle cyanobakterier, er dog i stand til at bruge lys i nær-IR-området eller endda IR-lys. Fotosyntese på en rød dværgplanet ville kræve yderligere fotoner for at nå excitationspotentialer, der kan sammenlignes med dem, der er nødvendige for at overføre elektroner under fotosyntesen på Jorden. Dette skyldes det lave gennemsnitlige energiniveau for fotoner i den kortbølgelængde del af (nær) IR-området sammenlignet med fotoner med synligt lys [13] . Efter at have tilpasset sig et bredere spektrum for at maksimere mængden af energi (måske gennem brug af klorofyler svarende til d og f), kan løvet på en beboelig planet nær en rød dværg have en usædvanlig farve, måske endda sort, når det ses i synligt lys [13] .
Når man bestemmer en rød dværgplanet som potentielt beboelig, er stjernens størrelse og lysstyrke ikke de eneste faktorer. Hvis planeten er i tidevandslås, så på dagsiden, på grund af det faktum, at den lokale sol ikke står op eller går ned, vil områderne i skyggen af bjergene altid forblive i skygge.
En undersøgelse fra 2021 viste eksperimentelt, at cyanobakterier, der er i stand til at syntetisere klorofyl d og klorofyl f , er i stand til at vokse under forhold, der efterligner emissionsspektret fra en rød dværg [14] .
På grund af temperaturforskellen vil en tidevandsfanget planet have kraftige vinde mod natsiden med konstant styrtregn. Alt dette gør liv på planeten usandsynligt [15] . Men forskerne bag Aurelia and the Blue Moon- dokumentaren mener noget andet. Planter kunne tilpasse sig stærke vinde, for eksempel ved at forankre sig sikkert i jorden og dyrke lange, fleksible skud, der ikke knækker under kraftige vinde (i Robert Sheckleys fantasihistorie "The Wind Rises", vinstokke på planeten Carell, hvor stormende vinde konstant blæser, er stærkere end stålkabler). Ligesom på Jorden kan vind også skade planter på grund af deflation af sand og andre partikler. På grund af den samtidige skade på et stort antal celler på overfladen, mister planten meget fugt, hvilket er særligt vigtigt i den tørre sæson. Planter er dog i stand til delvist at tilpasse sig slid ved at øge rodvæksten og undertrykke væksten af de øvre dele [16] .
I det svage røde lys fra en rød dværgsol vil planter sandsynligvis være mindre produktive, så der kan forventes mindre ilt i planetens atmosfære, og derfor vil dyr være begrænset i størrelse. Dyr er sandsynligvis afhængige af infrarødt syn (for eksempel har indbyggerne på planeten Dis i Andre Nortons Night of the Masks infrarødt syn), da signalering med lyd eller lugt vil være vanskelig på grund af støjen fra stormen, der konstant raser på planeten. Undervandslivet vil dog være beskyttet mod vind og lokale soludbrud, så store masser af sort plankton og alger kan understøtte livet i havet [17] .
Et andet problem på planeter i røde dværgsystemer kunne være ophobning af vand i form af gletschere på planetens natside og havene på dagsiden, der koger væk eller fordamper . Faktoren kan være landskabet på den uoplyste del af planeten. Tykkelsen af isdækket i Arktis og Antarktis adskiller sig hundredvis af gange, fordi is i form af en gletsjer bevæger sig meget langsommere end i form af isbjerge og isfelter . Derfor er det meget muligt, at havenes vandområde på den oplyste del af planeten kan svinge afhængigt af kontinenternes placering på planeten. Det kan selvfølgelig ikke udgøre et alvorligt problem for havene, og isingen på natsiden kan nå en grænse, der er begrænset af gletsjernes gravitationsglidning ind i dagsiden af planeten - især hvis mængden af vand på planeten er større end på Jorden - det vil sige, at planeten er dækket nok af et massivt lag vand til at tillade den samtidige eksistens af havet og mange kilometer gletsjer, der dækker halvdelen af planeten. Men af hensyn til beboelighed bør en sådan planet ikke være alt for "våd", for hvis det er en oceanplanet , hvor alle mineraler er begravet under hundredvis af kilometer bundis, vil den ikke være i stand til at forsyne plankton med mikroelementer, der er nødvendige for liv (det vil sige fosfor ), og derfor vil sådan en planet for det meste være et ørkenhav. Liv på en planet af denne type, hvis den eksisterer, ville sandsynligvis kun blive tilvejebragt af materiale, der kommer ind i atmosfæren med meteoritter. Måske i et system, hvor der ikke er nogen massive planeter som Jupiter , der absorberer de fleste meteoritter og asteroider, vil massen af rummateriale, der falder på planeten, være meget større end på Jorden, og dette kan tillade eksistensen af plankton, måske vha. mere eksotiske sporstoffer til dannelsen af DNA-molekyler ( for eksempel arsen ) eller andre genomiske molekyler, og med tiden kan der også dukke planktonædende dyr op. Antallet af meteoritter i et stjernesystem er dog begrænset, og over tid vil intensiteten af meteorregn falde, hvilket kan føre til udryddelse af organismer på planeten. Også dannelsen af planeter med en betydelig mængde vand nær stjernen er usandsynlig ifølge nogle forskere, da temperaturen i en sådan bane er for høj til dette. [18] Det vil sige, at planeten skal have sin oprindelse i en højere bane og derefter nærme sig stjernen, hvis der er sandsynlighed for, at der eksisterer oceaner på den. Hvis der er meget mindre vand på planeten end på Jorden, så er det meget muligt for havene at koge helt væk på dagdelen af planeten og eksistensen af flydende vand kun i nattedelen af planeten, hvor fotosyntesen er umuligt . Et ekstremt eksempel på et sådant fænomen (blandt planeter kendt af astronomer) er CoRoT-7 b super-jorden . Mens den oplyste side er et sydende hav af magma i kontinuerlig konvektion, er den uoplyste side sandsynligvis på skorpen af hærdet lava og muligvis dækket af et enormt lag af almindelig vandis. Selvom CoRoT-7 b selvfølgelig kredser om en meget lysere stjerne end en rød dværg, og derfor, på en køligere planet, vil den oplyste del sandsynligvis ikke blive smeltet, og vil sandsynligvis have en population af ekstremofiler .
Alternativt kan natsiden på en planet med en tilstrækkelig høj temperatur varmes op af intense vinde fra dagsiden (som Venus), og derved forhindre dannelsen af gletsjere eller smelte dem i betydelig afstand fra terminatoren og danne enorme sumpe på den ubelyste side, hvorfra kraftige floder som Amazonas , der vil strømme ud i relativt små vandmasser (som Aralsøen), hvorfra vandet vil koge væk. Under sådanne forhold kan der eksistere liv i ådalene og i selve floderne, og dyr vil bruge den ubelyste side af terminatoren til at formere sig på en måde, der ligner landdyr med et sæsonbestemt migrationsinstinkt .
Under sådanne forhold vil mængden af ilt produceret af fotosyntetik være lav, hvilket kan føre til ophobning af kuldioxid i atmosfæren og opvarmning af planeten til det punkt, hvor alle gletschere på natsiden vil smelte, hvilket igen vil smelte. vil føre til en cyklisk genopretning af havene på dagsiden, hvis tilstedeværelse ifølge moderne koncepter er nødvendig for funktionen af pladetektonikkens mekanisme . Hvis den cykliske genopretning af havene ikke er høj nok, så kan planetens vulkanisme udvikle sig i overensstemmelse med et scenarie, der ligner det venusiske, hvor planetens overflade ikke har en mekanisme til gradvist at slippe af med overskydende varme akkumuleret i dens indre lag i lang tid, cykler gennem en periode med kraftig vulkansk aktivitet, som på Venus for 300-500 millioner år siden førte til en fuldstændig fornyelse af planetens skorpe eller til overlapning af dens øvre lag af indkommende kappemateriale. På Jorden realiseres processen med varmeoverførsel fra centrum til overfladen gennem pladetektonik, som i høj grad afhænger af tilstedeværelsen af vand i subduktionszoner . Processen med at omsmelte planetens overflade vil ikke kun gøre planeten til en autoklave og derved sterilisere overfladen, men kan også føre til det uoprettelige tab af vand, som i gasform vil blive udsat for spredning .
Naturligvis fandt perioder med øget vulkanisme også sted på Jorden, hvilket førte til masseudryddelse af organismer , hvilket tyder på, at med undtagelse af klimaændringer, der er ekstremt ugunstige for livet, er overlevelse af de mest levedygtige organismer mulig, i hvert fald i form af ekstremofile mikroorganismer . Imidlertid er den øgede vulkanisme på Venus ifølge mange videnskabsmænd også forbundet med dens masse, hvis mangel fører til fraværet af pladetektonik, som på en planet, der kredser om en svag stjerne og derfor er dækket af en iskappe, kan være vigtigt for organismers overlevelse, da kemosyntese . Nogle videnskabsmænd mener, at lignende forhold engang eksisterede på Jorden, og at Jorden var fuldstændig dækket af is under de kryogeniske og ediakaranske perioder i den neoproterozoiske æra. Denne hypotese blev skabt for at forklare aflejringen af glaciale sedimenter i tropiske breddegrader under kryogen (850-630 millioner år siden) og muligvis i andre geologiske epoker. En massiv istid må have undertrykt plantelivet på Jorden og følgelig ført til et betydeligt fald i koncentrationen eller endda fuldstændig forsvinden af ilt, hvilket tillod dannelsen af uoxiderede jernrige sten. Skeptikere hævder, at en sådan istid burde have ført til livets fuldstændige forsvinden, hvilket ikke skete. Tilhængere af hypotesen svarer dem, at livet kunne overleve, fordi oaser af anaerobt og anoxyfilt liv, fodret af energien fra dybhavshydrotermer, overlevede i dybet af oceanerne og skorpen . Da Venus er dækket af hundredtusindvis af aktive vulkaner, kan antallet af undervandsbiosystemer på en planet af denne type svare til niveauet af biomasse på jordens overflade.
Røde dværge er meget mere flygtige og uforudsigelige end deres mere stabile store modstykker. Ofte er de dækket af pletter, som kan reducere det udsendte lys med 40 % inden for få måneder. På Jorden har livet dog på forskellige måder tilpasset sig lignende temperaturfald om vinteren. Dyr kan overleve ved at gå i dvale og/eller dykke ned i dybt vand, hvor temperaturen bør være mere konstant. Et mere alvorligt problem er, at havene kan fryse i kolde perioder. Når vinteren sætter ind, vil planetens albedo (som vil være dækket af sne og is) stige, hvilket afspejler mere solenergi og udløser positiv feedback - forkølelse vil fremprovokere endnu flere forkølelser. Dette kan føre til forhold, der ligner dem i Snowball Earth , og planetens istid kan vare millioner af år.
I andre tilfælde udsender røde dværge gigantiske blus, der kan fordoble deres lysstyrke inden for få minutter [19] . Da flere og flere røde dværge blev undersøgt for variabilitet, blev de fleste af dem klassificeret som flare stjerner . Sådanne ændringer i lysstyrken kan være meget skadelige for livet. Sådanne udbrud kan også blæse meget af planetens atmosfære væk. Men hvis planeten har et magnetfelt , ville dette tillade partikler at blive afbøjet væk fra atmosfæren. Og selv langsomme rotationer af tidevandsfangede planeter (én rotation om aksen pr. bane omkring stjernen) vil være nok til at generere et magnetfelt, så længe overfladen på den side af planeten, der vender mod den røde dværgsol, forbliver smeltet. [tyve]
Den periode, hvor intense udbrud forekommer, varer dog cirka de første 1,2 milliarder år af eksistensen af en rød dværg. Hvis en planet dannes langt væk fra den røde dværg, undgår tidevandsfangst, og derefter migrerer ind i stjernens beboelige zone, efter at den første hærgang slutter, så er det muligt, at liv kan have en chance for at udvikle sig [21] .
Livet kan oprindeligt beskytte sig selv mod stråling ved at blive under vandet, indtil stjernen har passeret sin tidlige periode med kraftige udbrud, forudsat at planeten kan tilbageholde nok af en atmosfære til at producere et flydende hav. Forskerne, der "skabte" Aurelia, mener, at livet kan overleve på land, på trods af udbruddene på den lokale røde dværgsol. Som det er kendt fra Jorden, opstod liv på land meget senere end livet i havet - for kun omkring 500 millioner år siden, så sandsynligheden for, at en rød dværgs ustabilitet vil have en negativ indvirkning på udviklingen af landorganismer er lav. Når først liv når land, ville den lave mængde ultraviolet , som en allerede hvilende rød dværg producerer, betyde, at liv kunne trives uden et ozonlag og dermed ikke skulle producere ilt [13] .
Andre videnskabsmænd er ikke enige i, at røde dværge kan understøtte liv (se unik jordhypotese ). Tidevandsfangst vil sandsynligvis resultere i et relativt lavt planetarisk magnetisk moment . En aktiv rød dværg, der udsender koronale masseudstødninger , ville spænde planetens magnetosfære tilbage , indtil den nåede atmosfæren. Som et resultat ville atmosfæren blive alvorligt eroderet, hvilket muligvis ville gøre planeten ubeboelig [22] .
Men afhængigt af planetens massivitet kan betydelig erosion af atmosfæren tage titusinder af år. Et eksempel på en planet uden et stærkt nok magnetfelt, men med en tyk og tæt atmosfære er Venus . På trods af sin høje overfladetemperatur har Venus en atmosfære bestående af kuldioxid. Molekylerne i denne gas er for tunge til at blive båret ud af planetens gravitationsfelt. Også en faktor er ionosfæren skabt af ioniseringen af atmosfæren ved ultraviolet stråling fra solen; som et resultat af vekselvirkning med solvindens venusiske ionosfære og Solens magnetfelt skabes et induceret magnetfelt, som er en slags ækvivalent til Jordens magnetfelt, hvilket reducerer erosionen af den venusiske atmosfære til ca. minimum. Selvfølgelig var det meste af vandet på Venus stadig relativt hurtigt, inden for et par millioner år efter Venus' overgang til sin nuværende tilstand (inden for et par hundrede millioner år efter planetens dannelse), tabt på grund af erosion, hvilket forklares af planetens placering uden for den beboelige zone og eksistensen af en superstærk "drivhuseffekt", som førte til fordampning af vand fra planetens overflade. Under forhold, hvor temperaturen på planeten er meget lavere end på Venus, hvilket kan føre til isdannelse af planetens natdel, kan tabet af vanddamp være meget mindre følsomt. Hvis planetens tyngdekraft er stærkere end Venus, så kan disse tab være endnu mindre betydelige.
Der er dog én stor fordel, som røde dværge har i forhold til andre stjerner: de holder meget længe. Det tog 4,5 milliarder år, før menneskeheden dukkede op på Jorden, og passende betingelser for liv udviklede sig blot en halv milliard år før [23] . Røde dværge kan derimod leve i billioner af år, fordi nukleare reaktioner i deres indre er meget langsommere end større stjerners, hvilket betyder, at livet vil have mere tid til at udvikle sig og overleve. Derudover, selvom sandsynligheden for, at en planet befinder sig i den beboelige zone omkring en bestemt rød dværg, er ukendt, er det samlede volumen af den beboelige zone omkring alle røde dværge lig med det samlede volumen af den beboelige zone omkring sollignende stjerner, givet deres allestedsnærværende [24] . Den første superjord med en masse på 3-4 gange Jorden blev opdaget i den potentielt beboelige zone af dens stjerne Gliese 581 , som er en rød dværg. Selvom det er fanget af tidevandskræfter, er det meget muligt, at flydende vand kan eksistere på terminatoren [25] . Forskere mener, at planeten er omkring 7 milliarder år gammel og har masse nok til at holde en atmosfære.
I slutningen af 2011 gjorde behandlingen af resultaterne opnået på HARPS-spektrografen det muligt at drage konklusioner om hyppigheden af forekomsten af jordlignende exoplaneter nær røde dværge i "flydende vandzone". Det viste sig, at i gennemsnit 41+54
−13% af røde dværge forventes tilstedeværelsen af jordlignende planeter med en masse på 1-10 M ⊕ i den beboelige zone . På grund af den udbredte forekomst af røde dværge er der omkring 160 milliarder af dem i Mælkevejen , antallet af sådanne planeter i vores galakse er anslået til flere titusinder af milliarder. I nærheden af Solen , i en afstand nærmere end 10 pct . (~32,6 ly ) , antages det, at der er omkring hundrede superjorde placeret i zonen med flydende vand [26] [27] [28] .
I science fiction - romanen Starmaker af Olaf Stapledon er en af de mange fremmede civilisationer i vores galakse, som han beskriver, i terminatorområdet på en planet, der er blevet overtaget af tidevandskræfterne fra en rød dværg. Denne planet er beboet af intelligente planter, der ligner gulerødder med arme, ben og et hoved, og som sover en del af tiden i jorden på jordlodder, absorberer lys gennem fotosyntese og er vågne resten af tiden, og kommer ud af deres plots og deltage i alle de komplekse aktiviteter i den moderne industrielle civilisation. Stapledon beskriver også, hvordan livet udviklede sig på denne planet [29] .
Handlingen i romanen Deep in the Sky af Vernor Vinge foregår på en planet, der kredser om en rød dværg, der med jævne mellemrum ændrer dens lysstyrke. Så med jævne mellemrum, med et fald i lysstyrken af en rød dværg, fryser hele planeten igennem med sammenløbet af alt liv i dvale, og med en stigning i lysstyrken kommer "forår" og "sommer".
Isaac Asimovs roman Nemesis fortæller om oprindelsen af intelligent liv på Erythro, en måne for den brune dværg Megas, som igen kredser om den røde dværg Nemesis.
I Hol Clements roman Cycle of Fire foregår handlingen på planeten af en rød dværg, som igen kredser i en excentrisk bane omkring en varmere blå stjerne. Når den røde dværg er langt fra hovedkomponenten i systemet, ligner forholdene på planeten dem på Jorden, kun året er lidt mindre end en måned. Når stjerner nærmer sig, bliver livet på planeten erstattet af en højtemperaturform, der bruger ultralydsekkolokalisering som syn. På trods af forskellen i fysiologi og stofskifte er begge livsformer bærere af "sporerne" af den anden variant.
Science fiction - novellen Sad Kapteyn , skrevet af den engelsksprogede science fiction-forfatter Alastair Reynolds , fokuserer udelukkende på exoplaneten Kapteyn f. Hovedformålet med arbejdet er at understøtte og illustrere nøgleelementerne i exoplanetfundsrapporten . Historien beskriver ankomsten af den røde dværg VZ Painter , en interstellar robotudforsker, ind i systemet. Robotten begynder at udforske exoplaneten og opdager, at den engang var beboet af en civilisation , der er langt overlegen jordens med hensyn til udvikling. Robotten bemærker, at exoplaneten er fyldt med nedslagskratere på størrelse med Jordens kontinenter . Der er ingen atmosfære . Sandsynligvis var der en katastrofe på planetarisk skala, og indbyggerne blev tvunget til at forlade systemet med Kapteyns stjerne [30] .
| Jagten på udenjordisk liv og civilisationer | |
|---|---|
| Begivenheder og genstande |
|
| Mulige signaler |
|
| udenjordisk liv | |
| planetarisk beboelighed |
|
| rummissioner |
|
| Interstellar kommunikation |
|
| Udstillinger | Alien Videnskab |
| Hypoteser |
|
| relaterede emner |
|