彼らの惑星で生命を探すのに最適なスター

Send

私たちは地球の状況を普通に考える傾向があります。安定した黄色い星を周回する水温の高い世界。人生が40億年近く続いている場所。人生が繁栄する可能性のある他の場所を考えるとき、私たちは自分自身の経験をベンチマークとして使用することはほぼ避けられません。

しかし、私たちはすべきですか？

私たちの太陽は、寿命が約100億年のGタイプの主系列星です。それは約50億年前の歴史であり、すでに地球上で約40億年にわたって生命を動かしてきました。 G型の主系列星は、最も豊富ではなく、最も長寿命でもありません。彼らは天の川の恒星人口の約6％しか占めておらず、約100億年しか生きていません。

天の川の星のほとんど（約73％）は、赤色矮星またはM矮星です。 M矮星は私たちの太陽よりも涼しく、それらの居住可能ゾーンは小さくなっています。しかし、それらは桁違いにはるかに長命です。適切な惑星が与えられれば、彼らの長命は、彼らが人生を繁栄するための理想的な星になるかもしれません。しかし、赤い小人は致命的なフレアを起こす傾向があり、その危険なエネルギー出力は、私たちが知っているように、人生にとってそれほど親切ではないかもしれません。

天文学者がゴルディロックススターと呼び始めているホストスターの別のタイプがあります。彼らは太陽よりも豊富で、太陽よりも寿命が長く、Mドワーフほど危険な放射線を放出しません。

それらは、Kドワーフと呼ばれ、オレンジドワーフとも呼ばれます。

「Kドワーフスターは「スイートスポット」にあり、より希少で明るいが、寿命の短い太陽型スター（Gスター）と多数の赤いドワーフスター（Mスター）の中間の特性を持っています。」
エドワード・ギナン、ビラノバ大学

Kドワーフは150〜450億年の間に住んでおり、天の川の人口の約13％を占め、Mドワーフの1/16の致命的な放射線しか放出しません。

アメリカ天文学会の第235回会議で発表された新しい研究では、2人の研究者が複数の望遠鏡を使用して、私たちの銀河系のいくつかのGおよびK矮星を調査しました。彼らはエドワード・ギナンであり、スコット・エングルはペンシルベニア州のヴィラノバ大学を設立しています。彼らの事業はGoldiloksプロジェクトと呼ばれています。

プレスリリースで、桂南氏は、K-矮星は真のゴルディロックス星であると述べた。「Kドワーフスターは「スイートスポット」にあり、希少で明るいが、寿命の短い太陽型スター（Gスター）と多数の赤いドワーフスター（Mスター）の中間にある特性を持っています。 Kスター、特に暖かい星は、すべての世界で最高のものです。居住可能性のある惑星を探しているなら、豊富なKスターが生命を見つける可能性を高めます。」

私たちの太陽系から1億光年の半径の中に、約1000個のK矮星があります。これらの星は観察に熟しています。そして、それらはM矮星よりはるかに少ないですが、一部の天文学者は、潜在的に居住可能な惑星を探すことになると、私たちの焦点をK矮星に移すべきだと考えています。

M矮星は、生命の適合性に関して問題があります。彼らは豊富で、たくさんの太陽系外惑星をホストしていますが、危険です。彼らはとても小さいので、彼らの居住可能ゾーンは非常に近いです。

つまり、ハビタブルゾーン内の惑星はおそらく潮汐的にロックされているため、生命が存在する可能性が低くなる可能性があります。一方は永遠の暗闇にあり、もう一方は永遠の光にあります。これにより、極端な問題のある温度差が発生し、凍った側では主ガスが凍って大気から外に出て、昼光側が乾燥して不毛になります。

M-矮星は非常に精力的で不安定です。それらはフレア星であることが多く、その激しいエネルギー出力は、その生命の非常に早い段階で惑星の大気を簡単に取り除き、惑星に足場を築いたあらゆる生物を破壊する可能性があります。これらのフレアのいくつかは、ほんの数分で星の明るさを2倍にすることができます。

M-矮星はまた、それらを周回する惑星の保護磁気圏を圧倒する可能性のある非常に強力な磁場を持つことができます。 2013年の論文では、これらの強力な磁場が、住む可能性のある惑星に及ぼす影響について調査しました。その研究は、「地球規模の磁気圏を維持できるようにするには、ほんの数例を除いて、地球の惑星は（1）居住可能ゾーンの従来の限界よりもかなり遠くに軌道を回る必要があります。または、（2）ハビタブルゾーン内を周回している場合、少なくとも数G <ガウス>から最大数千Gの範囲の磁場が必要です。」これは、1ガウスである地球の磁気圏との比較です。

M矮星の強力な磁場とそのフレアが組み合わさると、ほぼ確実に生命に有毒になります。そして、この強烈なフレアと強力な磁場は、Mドワーフの人生の後半に落ち着く可能性がありますが、それまでに、居住可能ゾーンの惑星は大気を失っていたでしょう。

「私たちは、多くのMスターの周りで高度な生命を見つける可能性について、もはやそれほど楽観的ではありません」とギナン氏は語った。

K矮星は異なります。

K矮星は、M矮星と同じようにフレアが発生し、無秩序なエネルギー出力を経験しません。それらは同じ強い磁場も欠如しており、それはM-矮星の不親切な性質の多くの原因です。ギナンの研究によると、K矮星は、一部のM矮星に比べて約1/100の致命的なX線しか放出しません。

Goldiloksプロジェクトでは、クールなG星とK星のサンプルの年齢、回転速度、X線および遠赤外線出力を測定しました。彼らはプロジェクトでチャンドラX線天文台とXMM-ニュートン衛星を使用していますが、ハッブル宇宙望遠鏡に大きく依存しています。ハッブルは水素からの紫外線に非常に敏感であり、彼らはその感度を使用して20 K矮星からの放射線を評価しました。

「ハッブルは、この種の観測を行うことができる唯一の望遠鏡です」と、ギナンは言いました。

ギナンとエングルは、K星の周りの放射線のレベルがM矮星の周りよりもはるかに害が少ないことを発見しました。 Kスターは寿命が長いため、ハビタブルゾーンの移動が遅くなります。そのため、Kドワーフは生命を探すのに理想的な場所になり、これらの星は、高度に進化した生命が適切な惑星で発達する時間を与えてくれます。太陽の全寿命（100億年）にわたって、Kスターはその明るさを約10〜15％しか増加させないため、生物進化は地球上よりも高度な生命体を進化させるのにはるかに長い期間を与えます。

私たちはすでに、太陽系外惑星をホストしているK矮星と、それらをホストしている可能性がある他のK矮星を知っていますが、私たちは不確かです。 GuinanとEngleは、特に興味深い3つのターゲット、Epsilon Eridani、Kepler-442、Tau Cetiを見ました。