W niedawnym badaniu opublikowanym w Obrady Narodowej Akademii Naukpara naukowców z University of Florida (UF) zbadała mimośrody orbit dla egzoplanet krążących wokół czerwonych karłów (M karłów) i ustaliła, że ​​jedna trzecia z nich – obejmująca setki milionów w całej Drodze Mlecznej – może istnieć w obrębie swojej gwiazdy strefa nadająca się do zamieszkania (HZ), czyli przybliżona odległość od ich gwiazdy, w której na powierzchni może istnieć woda w stanie ciekłym.

Naukowcy ustalili, że pozostałe dwie trzecie egzoplanet krążących wokół czerwonych karłów jest zbyt gorących, aby na ich powierzchni mogła istnieć woda w stanie ciekłym z powodu ekstremalnych pływów, co powoduje sterylizację powierzchni planety.

„Myślę, że ten wynik jest naprawdę ważny dla następnej dekady badań egzoplanet, ponieważ oczy kierują się w stronę tej populacji gwiazd” – powiedziała Sheila Sagear, doktorantka na UF i główna autorka badań. „Te gwiazdy są doskonałymi celami do poszukiwania małych planet na orbicie, na której można sobie wyobrazić, że woda może być w stanie ciekłym, a zatem planeta może nadawać się do zamieszkania”.

W ramach badań Sagear i jej doradca, dr Sarah Ballard, przeanalizowali mimośrody orbit 163 egzoplanet krążących wokół czerwonych karłów w 101 systemach, korzystając z danych z misji Kepler NASA. Dla kontekstu, czerwone karły są w przybliżeniu wielkości Jowisza, więc są znacznie mniejsze niż nasze Słońce. Ten mniejszy rozmiar oznacza, że ​​czerwone karły wydzielają znacznie mniej energii i ciepła niż nasze Słońce, co oznacza, że ​​HZ istnieje znacznie bliżej gwiazdy, co powoduje krótsze okresy orbitalne dla planet krążących w HZ.

Ekscentryczność orbity ciała planetarnego odnosi się do kształtu jego orbity. Chociaż orbita Ziemi jest prawie idealnie okrągła, astronomowie odkryli ciała planetarne zarówno w naszym Układzie Słonecznym, jak i poza nim, które wykazują bardziej ekscentryczne lub owalne orbity. Ekscentryczne orbity mogą powodować ogromne fluktuacje we wnętrzach ciał planetarnych, niezależnie od ich wielkości. Jednym z takich przykładów w naszym Układzie Słonecznym jest księżyc Jowisza, Io, którego ekscentryczna orbita sprawia, że ​​jest to najbardziej aktywne wulkanicznie ciało w naszym Układzie Słonecznym.

Na całej swojej orbicie Io jest stale rozciągana i ściskana w wyniku oddziaływań grawitacyjnych z Jowiszem, ponieważ zmienia się jej odległość, czasami zbliżając się, a innym razem oddalając od Jowisza. Przez długi czas geologiczny wnętrze Io nagrzewa się w wyniku tarcia wytwarzanego w jego wnętrzu, co prowadzi do ciepła i aktywności wulkanicznej, którą obserwujemy do dziś. Proces ten znany jest jako ogrzewanie pływowe i właśnie to jest przedmiotem najnowszych badań dotyczących egzoplanet.

W końcu Saeger i dr Ballard odkryli, że czerwone karły posiadające wiele egzoplanet są najbardziej obiecujące, jeśli chodzi o poruszanie się po bardziej kołowych orbitach, podobnie jak Ziemia, co oznacza, że ​​mogą gromadzić wodę w stanie ciekłym na swoich powierzchniach. W przeciwieństwie do tego, naukowcy odkryli, że czerwone karły posiadające tylko jedną egzoplanetę częściej mają orbitę o większej ekscentryczności, w wyniku czego doświadczają ekstremalnych pływów, podobnie jak Io Jowisza, i rzadziej zawierają wodę w stanie ciekłym na swojej powierzchni.

Chociaż badanie wykazało, że tylko jedna trzecia egzoplanet w rozmiarze 163 próbek może zawierać wodę w stanie ciekłym na ich powierzchniach, oznacza to również, że potencjalnie istnieją setki milionów takich światów w samej tylko Drodze Mlecznej.

Keplera

Wystrzelona w 2009 roku misja Kepler NASA odegrała kluczową rolę w poszerzeniu naszej wiedzy na temat egzoplanet i prawdopodobieństwa ich zamieszkania. Podczas swojej 9-letniej misji, która zakończyła się w 2018 roku po wyczerpaniu paliwa, Kepler potwierdził istnienie prawie 2800 egzoplanet, z czego prawie 2000 wciąż potencjalnie czeka na potwierdzenie, znanych jako kandydaci na egzoplanety. Podczas gdy ostatnie badania obejmowały niewielki wycinek tych potwierdzonych egzoplanet, dane z Keplera niewątpliwie będą zajmowały naukowców przez kilka następnych lat.

Jakich nowych odkryć dokonają naukowcy na temat karłów M, ich egzoplanet i ich cech? Tylko czas pokaże i dlatego używamy nauki!

Jak zawsze, kontynuuj naukę i patrz w górę!

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany na Wszechświat dzisiaj przez Laurence’a Tognettiego. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.