Kita cenderung memikirkan keadaan Bumi kita seperti biasa. Dunia berair dan sederhana yang mengorbit bintang kuning yang stabil. Tempat di mana kehidupan berterusan selama hampir 4 bilion tahun. Hampir tidak dapat dielakkan apabila kita memikirkan tempat lain di mana kehidupan dapat berkembang maju, kita menggunakan pengalaman kita sendiri sebagai penanda aras.
Tetapi perlukah kita?
Matahari kita adalah bintang urutan utama jenis-G dengan jangka hayat sekitar 10 bilion tahun. Umurnya sekitar lima bilion tahun dan telah menghidupkan kehidupan di Bumi selama hampir 4 bilion tahun. Bintang urutan utama jenis-G bukanlah yang paling banyak, dan juga bintang-bintang yang paling lama hidup. Mereka hanya sekitar 6% dari populasi bintang Bima Sakti, dan mereka hanya hidup selama kira-kira 10 bilion tahun.
Sebilangan besar bintang di Bima Sakti (sekitar 73%) adalah kerdil merah, atau kerdil M. Kerdil M lebih sejuk daripada Matahari kita, dan zon yang dapat dihuni mereka lebih kecil. Tetapi mereka lebih lama hidup, mengikut susunan yang besar. Kehidupan mereka yang panjang mungkin menjadikan mereka bintang yang ideal untuk hidup berkembang, memandangkan planet yang tepat. Tetapi kerdil merah mungkin rentan terhadap pembakaran yang mematikan, dan output tenaga berbahaya mereka mungkin tidak begitu ramah bagi kehidupan seperti yang kita ketahui.
Terdapat jenis bintang tuan rumah lain yang para astronom mula memanggil bintang Goldilocks. Mereka lebih banyak dari Matahari, mereka hidup lebih lama daripada Matahari, dan mereka tidak memancarkan sinaran berbahaya seperti kerdil M.
Mereka disebut kerdil K, juga dikenal sebagai kerdil oren.
"Bintang K-kerdil berada di 'tempat manis', dengan sifat antara bintang bintang suria (bintang G) yang lebih jarang, lebih bercahaya, tetapi hidup lebih pendek dan bintang kerdil merah yang lebih banyak (bintang M)."
Edward Guinan, Universiti Villanova
Kerdil K hidup antara 15 hingga 45 bilion tahun, mereka merangkumi sekitar 13% daripada populasi Bima Sakti, dan mereka hanya memancarkan radiasi mematikan satu-enam belas dari kerdil M.
Dalam karya baru yang dibentangkan pada pertemuan ke-235 Persatuan Astronomi Amerika, sepasang penyelidik menggunakan pelbagai teleskop untuk meninjau beberapa kerdil G dan K di kawasan galaksi kami. Mereka adalah Edward Guinan dan Scott Engle dari Universiti Villanova di Pennsylvanie. Usaha mereka disebut sebagai Projek Goldiloks.
Dalam siaran akhbar, Guinan mengatakan bahawa bintang K-kerdil adalah bintang Goldilocks yang benar. “Bintang K-kerdil berada di‘ sweet spot ’, dengan sifat antara bintang bintang suria (bintang G) yang lebih jarang, lebih bercahaya, tetapi hidup lebih pendek dan bintang kerdil merah yang lebih banyak (bintang M). Bintang K, terutamanya yang lebih panas, mempunyai yang terbaik dari semua dunia. Sekiranya anda mencari planet dengan kebiasaan, banyaknya bintang K meningkatkan peluang anda untuk mencari kehidupan. "
Dalam radius 100 ratus tahun cahaya dari Sistem Suria kita, terdapat kira-kira seribu K-kerdil. Bintang-bintang ini sudah matang untuk diperhatikan. Dan walaupun mereka jauh lebih banyak daripada orang-orang kerdil-M, beberapa ahli astronomi berpendapat bahawa kita harus mengalihkan fokus kita kepada orang-orang kerdil ketika mencari planet yang berpotensi dapat dihuni.
M-kerdil bermasalah dalam hal kesesuaian hidup. Mereka banyak dan mereka menampung banyak eksoplanet, tetapi mereka berbahaya. Oleh kerana mereka sangat kecil, zon tempat tinggal mereka sangat dekat.
Itu bermaksud bahawa mana-mana planet di zon yang dapat dihuni mungkin terkunci secara pasang surut, yang dapat mengurangkan peluang hidup. Satu sisi akan berada dalam kegelapan abadi, dan sisi lain dalam cahaya abadi. Itu menimbulkan perbezaan suhu yang melampau dan bermasalah, di mana bahagian beku dapat membekukan gas utama dari atmosfer, menjadikan tulang sebelah siang kering dan tandus.
M-kerdil sangat bertenaga dan tidak stabil. Mereka sering menjadi bintang, dan tenaga mereka yang ganas dapat dengan mudah menghilangkan atmosfer planet di awal hidupnya, dan memusnahkan mana-mana organisma yang telah mendapat pijakan di planet ini. Sebilangan suar ini dapat menggandakan kecerahan bintang dalam beberapa minit.
M-kerdil juga boleh mempunyai medan magnet yang sangat kuat yang dapat mengatasi magnetosfera pelindung dari mana-mana planet yang mengorbitnya. Sebuah makalah 2013 meneliti kesan medan magnet yang kuat ini terhadap planet yang berpotensi dihuni. Kajian itu mengatakan, "Untuk dapat mempertahankan magnetosfera berukuran Bumi, dengan pengecualian hanya beberapa kes, planet darat akan (1) perlu mengorbit jauh lebih jauh daripada batas tradisional zon yang dapat dihuni; atau yang lain, (2) jika mengorbit dalam zon yang dapat dihuni, ia memerlukan sekurang-kurangnya medan magnet mulai dari beberapa G <Gauss> hingga beberapa ribu G. " Ini dibandingkan dengan magnetosfera Bumi yang merupakan satu Gauss.
Medan magnet kuat M-dwarf digabungkan dengan pembakarannya menjadikannya hampir beracun bagi kehidupan. Dan walaupun medan magnet yang kuat dan kuat ini dapat menetap di kemudian hari kehidupan M-kerdil, pada masa itu planet-planet di zon yang dapat dihuni akan kehilangan atmosfer mereka.
"Kami tidak begitu optimis lagi tentang peluang mencari kehidupan maju di sekitar banyak bintang M," kata Guinan.
K-kerdil berbeza.
K-kerdil tidak mengalami output tenaga yang sama dan huru-hara seperti yang dilakukan oleh orang-orang kerdil. Mereka juga tidak mempunyai medan magnet kuat yang sama, yang bertanggung jawab atas banyak sifat kerdil M-kerdil. Menurut penyelidikan Guinan, K-kerdil memancarkan hanya sekitar 1/100 sinar-X yang mematikan daripada sebilangan orang-orang kerdil.
Projek Goldiloks mengukur usia, kadar putaran, dan sinar-x dan output inframerah jauh bagi sampel bintang G dan K yang sejuk. Mereka menggunakan Observatorium sinar-X Chandra dan satelit XMM-Newton dalam projek itu, tetapi mereka sangat bergantung pada Teleskop Angkasa Hubble. Hubble sangat sensitif terhadap sinaran ultraviolet yang berasal dari hidrogen, dan mereka menggunakan kepekaan tersebut untuk menilai radiasi yang berasal dari 20 K-kerdil.
"Hubble adalah satu-satunya teleskop yang dapat melakukan pengamatan semacam ini," kata Guinan.
Guinan dan Engle mendapati bahawa tahap radiasi di sekitar bintang K jauh lebih berbahaya daripada di sekitar kerdil M. Bintang K juga mempunyai jangka hayat yang lebih lama dan oleh itu penghijrahan zon yang dapat dihuni lebih perlahan. Itu menjadikan K-kerdil sebagai tempat yang ideal untuk mencari kehidupan, dan bintang-bintang ini akan memberi masa untuk kehidupan yang sangat berkembang untuk berkembang di planet yang sesuai. Sepanjang hayat Matahari - 10 bilion tahun - Bintang K hanya meningkatkan kecerahan sekitar 10-15%, memberikan evolusi biologi jangka masa yang lebih lama untuk mengembangkan bentuk kehidupan yang lebih maju daripada di Bumi.
Kami sudah mengetahui beberapa K-kerdil yang menjadi tuan rumah eksoplanet, dan yang lain yang mungkin menjadi tuan rumah mereka, tetapi kami tidak pasti. Guinan dan Engle melihat tiga sasaran yang sangat menarik: Epsilon Eridani, Kepler-442, dan Tau Ceti.
"Kepler-442 patut diperhatikan bahawa bintang ini (klasifikasi spektrum, K5) menjadi tuan rumah apa yang dianggap sebagai salah satu planet Goldilocks terbaik, Kepler-442b, sebuah planet berbatu yang sedikit lebih dari dua kali jisim Bumi. Jadi sistem Kepler-442 adalah planet Goldilocks yang dihoskan oleh bintang Goldilocks! " kata Guinan.
Guinan dan Engle telah menghabiskan 30 tahun memerhatikan pelbagai jenis bintang. Mereka telah menentukan hubungan antara jenis bintang, putarannya, usia, sinar-x dan pelepasan UV. Data itu adalah asas kerja mereka mengenai bagaimana radiasi tenaga tinggi bintang mempengaruhi atmosfera dan prospek kehidupan planet.
Lagi:
- Siaran Akhbar: Goldilocks Stars adalah Tempat Terbaik untuk Mencari Kehidupan
- Kertas Penyelidikan 2013: Kesan medan magnet kerdil M pada planet yang berpotensi dapat dihuni
