Ako je to s obývateľnosťou planét pri starých červených trpaslíkoch?
Marcel Škreka - 2020-11-12

Image credit: X-ray light curve: NASA/CXC/University of Colorado/K. France et al.; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss

Planéty v tesnej blízkosti červených trpaslíkov - najpočetnejších a súčasne najdlhšie žijúcich hviezd nie sú až tak vhodné pre život, ako by sa na prvý pohľad zdalo. Červené trpaslíky sú chladnejšie a menej hmotné ako Slnko a ich život je dlhší, lebo šetria svojim nukleárnym palivom.


Pomocou ďalekohľadov Chandra a HST pozorovali astronómovia Barnardovu hviezdu patriacu do tejto skupiny hviezd. S vekom približne 10 miliárd rokov je dvakrát staršia ako naše Slnko. Výhodou je, že sa nachádza vo vzdialenosti len 6 ly (svetelných rokov), je teda jednou z najbližších hviezd.


Mladé červené trpaslíky s vekom menej ako niekoľko miliárd rokov sú známe ako silné zdroje vysokoenergetického žiarenia a početných vzplanutí pozorovaných v ultrafialovej a röntgenovej časti svetelného spektra. Vedci zatiaľ nemajú veľa informácií o tom, koľko tohoto životu nebezpečného žiarenia vysielajú v neskorších fázach svojho vývoja.


Z nových pozorovaní vyplýva, že približne štvrtinu pozorovacieho času Barnardovej hviezdy tvorili vzplanutia, ktoré môžu poškodiť atmosféry planét  v bezprostrednej blízkosti hviezdy a negatívne pôsobiť na vznik a vývoj života na takýchto planétach.


Pri hľadaní planét sú červené trpaslíky uprednostňované práve kvôli svojej početnosti a malým hmotnostiam. Astronómov zaujíma, aká je pravdepodobnosť prítomnosti života na planétach okolo červených trpaslíkov.


HST zaznamenal dve výrazné vzplanutia v marci 2019 a Chandra zaznamenala jedno v júni. 


Ak sa takéto vzplanutia opakujú s rovnakou pravidelnosťou ako tomu bolo v čase pozorovaní, potom Barnardova hviezda vysiela naozaj veľa nebezpečného žiarenia. Takáto aktivita je na starého červeného trpaslíka prekvapujúca. 


Vedci následne skúmali, ako podobné vzplanutia dokážu ovplyvniť kamenné planéty nachádzajúce sa v obývateľnej zóne okolo Barnardovej hviezdy. 


Nech sa okolo takýchto planét pri ich vzniku sformovala akákoľvek atmosféra, bola týmto vysokoenergetickým žiarením hviezdy počas jej mladosti zničená. Neskôr, ako sa hviezda stáva menej aktívnou, môžu sa atmosféry zregenerovať napr. plynmi uvoľnenými pri nárazoch meteoritov, alebo pri vulkanickej aktivite.   


Nápor tak mohutných a pravidelne sa opakujúcich vzplanutí, aké boli pozorované, môže počas stoviek miliónov rokov zničiť na kamennej planéte nachádzajúcej sa v obývateľnej zóne červeného trpaslíka akúkoľvek obnovenú atmosféru. To zmenšuje šancu na vznik života na takýchto planétach. 


Pozorovania prinútili vedcov prehodnotiť možnosť prítomnosti života na planétach v obývateľných zónach červených trpaslíkov. Pretože si takéto planéty kvôli vzplanutiam nebudú schopné udržať atmosféru, astronómovia rozšíria svoj výskum aj na vzdialenejšie planéty, kde je vplyv vzplanutí menší.  V týchto vzdialenostiach je možné, že skleníkový efekt iných plynov ako CO2,  napríklad H2, umožní existenciu kvapalnej vody na týchto planétach. 


Je ťažké povedať, aká je šanca na obývateľnosť hociakej planéty v hociakom  planetárnom systéme v minulosti alebo v budúcnosti. Náš výskum poukazuje na jeden dôležitý faktor, s ktorým treba rátať pri uvažovaní možnej prítomnosti života na planéte.


Dnes je známych viac ako 4000 extrasolárnych planét a mnoho z nich obieha okolo červených trpaslíkov. Pochopenie podmienok, ktoré robia planétu obývateľnou, je v záujme vedcov na poli astrobiológie.


Vedci aktuálne skúmajú vysokoenergetické žiarenie z mnohých červených trpaslíkov aby odhalili, či je správanie Barnardovej hviezdy typické alebo nie. 


Môže sa ukázať, že väčšina červených trpaslíkov je pre život nevhodných. Z toho vyplýva, že budúce výkonné ďalekohľady by sa mohli zamerať na hľadanie života v okolí hmotnejších hviezd, medzi aké patrí aj naše Slnko.


Barnardova hviezda má asi 16% hmotnosti Slnka a jej planéta má hmotnosť tri krát väčšiu ako Zem. Hviezdu obieha vo vzdialenosti porovnateľnej so vzdialenosťou Merkúra od Slnka.