すべての星に寿命があることはよく知られている事実です。これは彼らの形成から始まり、死に終わる前に彼らのメインシーケンスフェーズ（彼らの人生の大部分を構成します）を続けます。ほとんどの場合、星は、通常のサイズの数百倍に膨らみます。これは、生命のメインシーケンスフェーズを終了するときに、その近くを周回する惑星を消費する可能性があります。
ただし、（システムの「霜線」を超えて）より長い距離で星の周りを回る惑星の場合、実際には、生命を維持するのに十分なほど条件が暖かくなります。そして、コーネル大学のカールセーガンインスティテュートからの新しい研究によると、この状況はいくつかの星系で数十億年も続く可能性があり、まったく新しい形の地球外生命体を生み出します！
今から約54億年後に、太陽はメインシーケンスフェーズを終了します。炉心で水素燃料を使い果たすと、そこに蓄積した不活性ヘリウム灰は不安定になり、自重で崩壊します。これにより、コアが熱くなり、密度が高くなります。これにより、太陽のサイズが大きくなり、進化の赤巨枝（RGB）フェーズと呼ばれるフェーズに入ります。
この期間は、太陽がサブジャイアントになることから始まり、約5億年の間に太陽のサイズは徐々に倍増します。その後、現在のサイズの200倍、数千倍の明るさになるまで、次の5億年をさらに急速に拡大していきます。その後、正式には赤い巨大な星になり、最終的には火星の軌道を超えるところまで拡大します。
前回の記事で説明したように、惑星地球は太陽が赤い巨星になって生き残ることができず、水星、金星、火星も生き残れません。しかし、水、アンモニア、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素などの揮発性化合物が凍結状態のままであるほど低温である「フロストライン」を超えて、残りのガスジャイアント、アイスジャイアント、および矮小惑星は存続します。 。それだけでなく、大規模な雪解けが始まります。
つまり、星が膨張すると、その「居住可能ゾーン」も同じようになり、木星と土星の軌道を囲みます。これが起こると、以前は居住できなかった場所（木星やクロニアの衛星など）が突然居住可能になる可能性があります。同じことが宇宙の他の多くの星にも当てはまり、それらはすべて寿命の終わりに近づくにつれて赤巨人になる運命にあります。
しかし、私たちの太陽がその赤い巨枝の段階に達したとき、1億2000万年の活動寿命が残っていると予想されています。これは、新しい生命体が出現し、進化し、真に複雑になるのに十分な時間ではありません（つまり、人間や他の種の哺乳類など）。しかし、最近発表された調査研究によると 天体物理ジャーナル –「ポストメインシーケンススターのハビタブルゾーン」というタイトル–一部の惑星は、他の赤い巨大星の周りにずっと長く住むことができる場合があります。場合によっては、最大90億年以上も！
それを展望すると、90億年は現在の地球の年齢の2倍に近いです。したがって、問題の世界にも適切な要素の組み合わせがあると仮定すると、新しい複雑な生命形態を生み出すのに十分な時間があります。この研究の共著者であるリサ・カルテネジェリス教授は、カールセーガン研究所の所長でもあります。このように、彼女は宇宙の他の部分で生命を探すのに見知らぬ人ではありません。彼女がメールでSpace Magazineに説明したように：
「惑星は、太陽の大きさに応じて（星が小さいほど、惑星が居住可能であり続けることができます）、最大90億年間、美しく暖かく滞在できることがわかりました。それは古い星を人生を探すための興味深い場所にします。それは表面下（例：凍った海）で始まり、氷が溶けると、生命が吸い込んだり吐いたりするガスが大気中に放出され、天文学者が生命のサインとしてそれらを拾うことができます。あるいは、最も小さな星の場合、以前は凍結していた惑星が素晴らしくて暖かい時期は、最大90億年です。したがって、人生は潜在的にその時期に始まることさえあり得る。」
KalteneggerとRamirezは、既存の星とその進化のモデル（つまり、1次元の放射対流気候と恒星の進化モデル）を使用して、一連のポストメインシーケンスの周囲の居住可能ゾーン（HZ）の距離を計算できました。 （MS後）星。カールセーガン研究所の研究員であり、論文の筆頭著者でもあるラムセスM.ラミレスは、電子メールでスペースマガジンに研究プロセスを説明しました。
「恒星の進化モデルを使用して、恒星が赤い巨大相を経年変化するにつれて、恒星の量、主に明るさ、半径、温度がすべて時間とともにどのように変化するかを教えています。また、気候モデルを使用して、居住可能ゾーンの境界で各星が出力するエネルギー量を計算しました。これと前述の恒星の明るさを知っていれば、これらの居住可能ゾーン境界までの距離を計算できます。」
同時に、彼らはこの種の恒星の進化が星の惑星の大気にどのように影響するかを考えました。星が膨張すると、質量が失われ、太陽風の形で外に放出されます。星の近くを周回する惑星、または表面重力の低い惑星の場合、大気の一部またはすべてが吹き飛ばされることがあります。一方、十分な質量がある（または安全な距離にある）惑星は、ほとんどの大気を維持できます。
「この質量損失による恒星風は、惑星の大気を侵食します。これは、時間の関数としても計算されます」とラミレスは言いました。 「星が質量を失うと、太陽系は外側に移動することによって角運動量を保存します。したがって、軌道が時間とともにどのように移動するかも考慮に入れています。」星の赤巨枝（RGB）と漸近巨枝（AGB）の段階で恒星と大気の損失率を組み込んだモデルを使用することで、超から大規模な惑星のサイズがどのように変化するかを判断できました。超地球への衛星。
彼らが発見したのは、星がどれだけ暑いかに応じて、惑星がHS後のHZに何十年もとどまることができ、太陽に類似した金属性を計算することでした。ラミレスが説明したように：
「主な結果は、惑星がこの高温の星のこの巨大な居住可能ゾーンにとどまることができる最大時間は2億年であることです。私たちの最もクールな星（M1）の場合、惑星がこの赤い巨大な居住可能ゾーン内に留まることができる最大時間は90億年です。これらの結果は、太陽と同様の金属レベルを想定しています。金属の割合が高いスターでは、非金属（H、Heなど）の溶融に時間がかかるため、これらの最大時間はさらに長くなり、最大で約2倍になります。」
私たちの太陽系のコンテキスト内では、これは数十億年以内に、エウロパやエンケラドス（すでに氷の表面の下に生命があると疑われている）のような世界が本格的な住みやすい世界になる可能性があることを意味します。ラミレスが美しく要約したように：
「これは、ポストメインシーケンスが居住可能性の観点から、恒星進化の潜在的に興味深いもう1つのフェーズであることを意味します。惑星の内部システムが拡大して成長する赤い巨大星によって焼けるように暑い荒れ地になってからずっと後、カオスから遠く離れた場所に居住可能な住居が存在する可能性があります。彼らがエウロパのような凍った世界であるならば、氷は溶けて、潜在的に既存の生命を明らかにするでしょう。そのような既存の生命は、大気中のバイオシグネチャーを探している将来のミッション/望遠鏡によって検出可能かもしれません.”
しかし、おそらく彼らの研究から最もわくわくするのは、星のMS後のハビタブルゾーン内を周回する惑星は、ダイレクトイメージングテクニックを使用して検出可能になる距離でそうするという結論でした。ですから、以前の考えよりも古い星の周りの生命を見つける確率が高いだけでなく、現在の太陽系外惑星の狩猟技術を使ってそれらを見つけるのに問題はないはずです！
カルテネッガーとラミレス博士が出版のために2番目の論文を提出したことも注目に値します。この論文では、地球から100光年以内の23の赤い巨星のリストが提供されています。これらの星はすべて私たちの星の近所にあり、居住可能なゾーン内に生命を維持する世界が存在する可能性があることを知ることで、今後数年間で惑星ハンターに追加の機会が提供されるはずです。
また、カルテネガー教授が彼女の科学的な好奇心にインスピレーションを与えたものと、コーネルの科学者が地球外生命体の証拠を見つけるためにどのように取り組んでいるかを紹介するコーネルキャストのこのビデオもぜひご覧ください。
