Новая работа показывает, что планеты у оранжевых звёзд могут иметь более сложную и развитую биосферу, чем Земля или планеты у красного карлика Проксима Центавра.
Исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) изучили период возможной обитаемости планет у звёзд разных типов. По их расчётам, почти все красные карлики и большая часть жёлтых карликов не дают биосферам своих планет развиваться до достаточно высокого уровня. Зато оранжевые карлики, напротив, предоставляют жизни на своих планетах куда больше возможностей, чем Солнце. С текстом соответствующей работы можно ознакомиться на сервере препринтов Корнелльского университета.
Авторы рассчитали время пребывания планет в зоне обитаемости звёзд различной массы. Поскольку для самых лёгких светил (красных карликов) зона обитаемости находится в считаных миллионах километров от них (дальше слишком мало света от звезды), то на планеты в их зоне обитаемости будет слишком сильно действовать звёздный ветер. Так называют поток заряженных частиц, вырывающихся с поверхности любого светила, в том числе Солнца. Поскольку Земля удалена от него на 150 миллионов километров, давление звёздного ветра на неё примерно в 1000 раз меньше, чем для экзопланеты в зоне обитаемости у красного карлика. Поэтому последние могут быть обитаемы лишь сотни миллионов лет.
В то же время жёлтые звёзды типа Солнца живут слишком мало — из-за большей массы в них интенсивнее идут термоядерные реакции, а их светимость быстро растёт. В случае Солнца это значит, что уже через два миллиарда лет она станет так велика, что земные океаны от нагрева выкипят. Ещё через три миллиарда лет Солнце станет красным гигантом, а каменистая безводная поверхность будущей Земли расплавится. В итоге общее время пребывание нашей планеты в зоне обитаемости не превысит шести миллиардов лет.
В идеальной ситуации должны находится обитаемые планеты у оранжевых карликов. Их масса примерно вдвое меньше, чем у Солнца, поэтому горение топлива там идёт очень долго, а рост светимости происходит весьма плавно. Для планет у таких светил время пребывания в зоне обитаемости составит 60 миллиардов лет, утверждают астрофизики.
Как они отмечают, для образования на планете сложной жизни требуется долгое время нахождения в обитаемой зоне. На Земле массовое появление многоклеточных организмов началось лишь 500 миллионов лет назад, в кембрии. Простейшая жизнь, по разным оценкам, возникла 3,7–4,1 миллиарда лет назад. То есть на переход от одноклеточных к развитым формам ей понадобилось более трёх миллиардов лет.
Для красных карликов типа Проксимы Центавра и TRAPPIST-1 это слишком долго — они раньше «сорвут» своим ветром атмосферу с обитаемых планет. У жёлтых карликов типа Солнца сложная жизнь уже возможна, но существовать будет недолго — не более 2,5 миллиарда лет для Земли, в то время как простейшие на ней могут выживать в течение не менее шести миллиардов лет. Зато на оранжевых карликах сложная жизнь может существовать более 50 миллиардов лет. За это время эволюция сможет создать там куда большее видовое разнообразие, чем доступно земной биосфере.