Doktorant prowadzi badania planet, które podczas części swoich orbit przechodzą przez ekosferę.
Czy istnieją planety poza Ziemią, na których mogliby żyć ludzie? Odpowiedź prawdopodobnie jest możliwa, jak wynika z nowych badań przeprowadzonych przez fizyków z Uniwersytetu Teksasu w Arlington, którzy badali układy gwiazd typu F.
Gwiazdy dzielą się na siedem kategorii literowych, w zależności od temperatury ich powierzchni. Różnią się także innymi czynnikami, w tym masą, jasnością i promieniem. Typy F znajdują się pośrodku skali, są gorętsze i masywniejsze niż nasze Słońce. Gwiazdy typu F mają żółtawobiałą barwę i temperaturę powierzchniową przekraczającą 10 000 stopni.
Strefa nadająca się do zamieszkania (HZ) to odległość od gwiazdy, w której na powierzchni krążących wokół planet może istnieć woda. W badaniach prowadzonych pod kierunkiem doktoranta Shaana Patela, a których współautorami są profesorowie Manfred Cuntz i Nevin Weinberg, fizycy przedstawili szczegółową analizę statystyczną obecnie znanych gwiazd typu F zawierających planety, wykorzystując NASA Archiwum egzoplanet. Archiwum jest dostępne online egzoplaneta oraz usługa danych gwiazdowych, która gromadzi dane do badań.
„Gwiazdy typu F są zwykle uważane za najjaśniejszy koniec gwiazd z poważnymi perspektywami stworzenia na planetach środowiska sprzyjającego życiu” – powiedział dr Cuntz. „Jednak gwiazdy te są często ignorowane przez społeczność naukową. Chociaż gwiazdy typu F mają krótszy czas życia niż nasze Słońce, mają szerszy zakres częstotliwości HZ. Krótko mówiąc, gwiazdy typu F nie są beznadziejne w kontekście astrobiologii.”
Analiza systemów gwiazdowych typu F pod kątem możliwości zamieszkania
„Układy gwiazd typu F to ważne i intrygujące przypadki, gdy mamy do czynienia z możliwością zamieszkania ze względu na większe HZ” – powiedział Patel. „HZ definiuje się jako obszary, w których warunki są odpowiednie dla ciał typu ziemskiego, aby potencjalnie gościć egzolife”. Exolife to możliwość istnienia życia poza naszym Układem Słonecznym.
Po wykluczeniu systemów zawierających niewiele informacji o planetach zespół zidentyfikował 206 interesujących układów. „Dalej podzieliliśmy te 18 systemów na cztery podkategorie w zależności od tego, ile czasu spędzą w HZ” – powiedział Patel.
Wyróżniony przykład: HD 111998
W jednym przypadku planeta HD 111998, znana również jako 38 Virginis, zawsze znajduje się w HZ. Znajduje się 108 lat świetlnych od Ziemi i dlatego uważa się ją za część rozszerzonego sąsiedztwa Układu Słonecznego. Jest także o 18% masywniejsza i ma promień o 45% większy od Słońca, powiedział Cuntz.
„Planetę, o której mowa, odkryto w 2016 roku w La Silla w Chile” – powiedział Cuntz. „Jest to planeta typu Jowisza, która raczej nie pozwala na życie, ale oferuje ogólną perspektywę nadające się do zamieszkania egzoksiężyceaktywna dziedzina światowych badań prowadzona także tutaj, w UTA.
„W przyszłych badaniach nasza praca może posłużyć do zbadania istnienia planet o masie Ziemi, a także nadających się do zamieszkania egzoksiężyców, których gospodarzami są egzojowisze w układach typu F” – powiedział Patel.
Zespół zauważył, że wśród możliwych przyszłych projektów znajdują się badania orbit planet, w tym przypadki planet półetatowych HZ; badanie związków pomiędzy możliwością zamieszkania na planetach a ewolucją gwiazd, z uwzględnieniem aspektów astrobiologicznych; oraz oceny egzoksiężyców dla różnych systemów.
„To, co umożliwia przeprowadzenie takich badań, to ciężka praca i poświęcenie światowej społeczności astronomów, którzy w ciągu ostatnich 30 lat odkryli ponad 5000 planet” – powiedział dr Weinberg. „Mając tak wiele znanych planet, możemy teraz przeprowadzać analizy statystyczne nawet stosunkowo rzadkich układów, takich jak planety krążące wokół gwiazd typu F, i identyfikować te, które mogą znajdować się w strefie zamieszkiwalnej”.
Odniesienie: „Statystyka i zdolność do zamieszkania systemów gwiazd i planet typu F”, Shaan D. Patel, Manfred Cuntz i Nevin N. Weinberg, 12 września 2024 r., The Dziennik astrofizyczny Seria suplementów.
DOI: 10.3847/1538-4365/ad65eb
Badanie zostało sfinansowane przez amerykańską National Science Foundation.
