Κατοικησιμότητα στα πλανητικά συστήματα των ερυθρών νάνων: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε

Ενδογραμμικά

Έκδοση από την 13:01, 26 Νοεμβρίου 2017

Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός πλανήτη σε τροχιά γύρω από έναν ερυθρό νάνο

Η κατοικησιμότητα των πλανητικών συστημάτων των ερυθρών νάνων εξαρτάται από ένα μεγάλο αριθμό παραγόντων από διάφορες πηγές. Αν και η χαμηλή αστρική ροή, η υψηλή πιθανότητα παλιρροϊκού κλειδώματος, οι μικρές κατοικήσιμες ζώνες και η υψηλή μεταβλητότητα των αστέρων που αντιμετωπίζουν οι πλανήτες των ερυθρών νάνων είναι εμπόδια για την πλανητική κατοικησιμότητα, το μεγάλο πλήθος και η μακροζωία τους είναι θετικοί παράγοντες. Ο προσδιορισμός του τρόπου με τον οποίο οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των παραγόντων επηρεάζουν την κατοικησιμότητα μπορεί να βοηθήσει στην αποκάλυψη της συχνότητας της εξωγήινης ζωής και της νοημοσύνης.

Η έντονη παλιρροϊκή θέρμανση που προκαλείται από την εγγύτητα των πλανητών που φιλοξενούν οι ερυθροί νάνοι είναι ένα μεγάλο εμπόδιο στην ανάπτυξη ζωής σε αυτά τα συστήματα.^[1]^[2] Άλλες παλιρροϊκές επιδράσεις, όπως οι ακραίες διαφορές θερμοκρασίας που δημιουργούνται όταν η μία πλευρά των πλανητών αυτών είναι μόνιμα εκτεθειμένη στο άστρο και η άλλη διαρκώς στο σκοτάδι και η έλλειψη αξονικών κλίσεων,^[3] μειώνουν την πιθανότητα ζωής γύρω από ερυθρούς νάνους. Μη παλιρροϊκοί παράγοντες όπως η ακραία αστρική μεταβλητότητα, η έντονη υπέρυθρη ακτινοβολία, και οι μικρές κατοικήσιμες ζώνες λόγω παραγωγής χαμηλού φωτός, μπορούν να μειώσουν περαιτέρω τις προοπτικές για τη ζωή στα συστήματα των ερυθρών νάνων.

Υπάρχουν, ωστόσο, διάφορες επιδράσεις που αυξάνουν την πιθανότητα ζωής στους πλανήτες των ερυθρών νάνων. Ο έντονος σχηματισμός νεφών στον πλανήτη που αντιμετωπίζει η πλευρά του παλιρροϊκά κλειδωμένου πλανήτη προς το άστρο, μπορεί να μειώσει τη συνολική θερμική ροή και τη διαφορά στη θερμοκρασία ισορροπίας μεταξύ των δύο πλευρών του πλανήτη.ref name=cloudcosy>Yang, J.; Cowan, N. B.; Abbot, D. S. (2013). «Stabilizing Cloud Feedback Dramatically Expands the Habitable Zone of Tidally Locked Planets». The Astrophysical Journal 771 (2): L45. doi:10.1088/2041-8205/771/2/L45. Bibcode: 2013ApJ...771L..45Y. </ref> Επιπλέον, ο μεγάλος αριθμός των ερυθρών νάνων, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν περίπου το 85% των άστρων,^[4] υπάρχουν τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια αστέρια στο γαλαξία μας,^[5] στατιστικά αυξάνει την πιθανότητα να υπάρχουν κατοικήσιμοι πλανήτες σε τροχιά γύρω από αυτά. Από το 2013, αναμένεται να υπάρχουν δεκάδες δισεκατομμύρια υπερ-γαίες πλανήτες στις κατοικήσιμες ζώνες των ερυθρών νάνων στον γαλαξία μας.^[6]

Χαρακτηριστικά των ερυθρών νάνων

Οι ερυθροί νάνοι^[7] είναι τα μικρότερα, ψυχρότερα και πιο συνηθισμένα αστέρια στο σύμπαν. Οι εκτιμήσεις της αφθονίας τους κυμαίνονται από 70% των άστρων στους σπειροειδείς γαλαξίες και σε περισσότερο από 90% στους ελλειπτικούς γαλαξίες.^[8]^[9] Στο γαλαξία μας η συχνότητα τους εκτιμάται στο 73% (γνωστό από τη δεκαετία του 1990 όταν ραδιοαστρονομικές παρατηρήσεις έδειξαν ότι είναι ραβδωτός σπειροειδής).^[10] Οι ερυθροί νάνοι είναι φασματικού τύπου K ή M.^[11] Δεδομένης της χαμηλής ενεργειακής παραγωγής τους, οι ερυθροί νάνοι δεν είναι ποτέ ορατοί με γυμνό μάτι από τη Γη, ούτε ο πιο κοντινός ερυθρός νάνος στον Ήλιο (ως σύστημα αστέρων), ο Εγγύτατος του Κενταύρου , ούτε το πιο κοντινό μεμονωμένο άστρο του Μπάρναρντ, είναι ορατά.

Έρευνα

Φωτεινότητα και φασματική σύνθεση

Για χρόνια, οι αστρονόμοι απέκλειαν τους ερυθρούς νάνους, με μάζες που κυμαίνονταν από περίπου 0,08 μέχρι 0,45 ηλιακές μάζες (Πρότυπο:Solar mass), ως πιθανούς υποψήφιους για ζωή. Οι χαμηλές μάζες τους έκαναν τις αντιδράσεις της πυρηνικής σύντηξης υπερβολικά αργές, δίνοντας τους φωτεινότητες που κυμαίνονται από ένα μέγιστο των περίπου 3 τοις εκατό του Ήλιου σε ένα ελάχιστο μόνο 0,01 τοις εκατό.^[12] Κατά συνέπεια, κάθε πλανήτης σε τροχιά γύρω από έναν ερυθρό νάνο, θα πρέπει να έχει χαμηλό ημιμεγάλο άξονα , προκειμένου να διατηρεί μία θερμοκρασία παραπλήσια με την επιφάνεια της Γης, από 0,3 αστρονομικές μονάδες (AU) για ένα σχετικά φωτεινό ερυθρό νάνο όπως ο Lacaille 8760 μέχρι 0,032 AU για ένα μικρότερο αστέρι, όπως ο Εγγύτατος του Κενταύρου, το κοντινότερο αστέρι στο Ηλιακό Σύστημα.^[13] Ένας τέτοιος κόσμος θα έχει χρόνο, που διαρκεί μόνο έξι ημέρες.^[14]^[15]

Μεγάλο μέρος από τη χαμηλή φωτεινότητα ενός ερυθρού νάνου αντιστοιχεί στο υπέρυθρο μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, με χαμηλότερη ενέργεια από το ορατό φως, στο οποίο είναι οι κορυφές του Ήλιου. Ως αποτέλεσμα, η φωτοσύνθεση σε ένα κόκκινο νάνο πλανήτη θα απαιτούσε επιπλέον φωτόνια για την επίτευξη διέγερσης σε σύγκριση με αυτά που απαιτούνται στη Γη, λόγω του χαμηλότερου μέσου επίπεδου ενέργειας της υπέρυθρης ακτινοβολίας σε σύγκριση με την ορατή.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Έχοντας να προσαρμοστεί σε ένα πολύ ευρύτερο φάσμα συχνοτητων για να κερδίσει τη μέγιστη ποσότητα ενέργειας, το φύλλωμα σε ένα κατοικήσιμο πλανήτη ερυθρού νάνου θα φαίνεται μάλλον μαύρο αν παρατηρηθεί σε ορατό φως..Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Επιπλέον, επειδή το νερό απορροφά έντονα το κόκκινο και υπέρυθρο φως, θα είναι διαθέσιμη λιγότερη ενέργεια για την υδρόβια ζωή στους πλανήτες των ερυθρών νάνων.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Ωστόσο, ένα παρόμοιο αποτέλεσμα στην απορρόφηση ακτινοβολίας από τον πάγο νερού θα αυξήσει την θερμοκρασία σε σχέση με ένα αντίστοιχο από ένα άστρο σαν τον Ήλιο, επεκτείνοντας έτσι την κατοικήσιμη ζώνη των ερυθρών νάνων προς τα έξω.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Ένα άλλο γεγονός που αναστέλλει την κατοικησιμότητα είναι η εξέλιξη των ερυθρών νάνων. Τα άστρα αυτού του τύπου έχουν μια εκτεταμένη προ-κύρια ακολουθία φάσης που διαρκεί ένα δισεκατομμύριο χρόνια στην οποία το νερό δεν μπορεί να βρίσκεται σε υγρή φάση αλλά μόνο σε αέρια. Έτσι, οι χερσαίοι πλανήτες στις πραγματικά κατοικήσιμες ζώνες, εάν εφοδιαστούν με άφθονα επιφανειακά ύδατα κατά τον σχηματισμό τους, θα μπορούσαν να υποστούν ένα ανεξέλεγκτο φαινόμενο του θερμοκηπίου για αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Κατά τη διάρκεια μιας τόσο πρώιμης φάσης διαφυγής, η φωτόλυση υδρατμών θα επέτρεπε τη διαφυγή υδρογόνου στο διάστημα και την απώλεια νερού αρκετών ωκεανών Γης , αφήνοντας μια παχιά ατμόσφαιρα αβιοτικού οξυγόνου. .Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Παλιρροϊκά αποτελέσματα

Στις κοντινές τροχιακές αποστάσεις των πλανητών γύρω από τους ερυθρούς νάνους θα έπρεπε να διατηρούν το υγρό νερό στην επιφάνεια τους, ωστόσο το παλιρροϊκό κλείδωμα είναι πιθανό, κάνοντας τον πλανήτη να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του μια φορά για κάθε περιστροφή γύρω από το άστρο. Ως εκ τούτου η μία πλευρά του πλανήτη «βλέπει» πάντα το αστέρι και η άλλη είναι πάντα κρυμμένη, δημιουργώντας ακραίες θερμοκρασίες. Για πολλά χρόνια, θεωρούνταν ότι η ζωή αυτών πλανητών θα πρέπει να περιορίζεται σε ένα δαχτυλίδι που μοιάζει με περιοχή που είναι γνωστή ως terminator, όπου το αστέρι θα εμφανίζεται πάντα στον ορίζοντα.As noted on TalkPage the terminator zone could be rather broad, depending on the orbits eccentricity.

Υπήρχε επίσης η πεποίθηση ότι η αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας μεταξύ των πλευρών του πλανήτη απαιτεί ατμοσφαιρική κυκλοφορία σε μια ατμόσφαιρα τόσο πυκνή ώστε να μην επιτρέπεται η φωτοσύνθεση. Λόγω διαφοράς στην πρόσληψη θερμότητας, προβλήθηκε το επιχείρημα ότι ο παλιρροϊκά κλειδωμένος πλανήτης θα βιώνει σφοδρούς ανέμους με μόνιμες καταρρακτώδεις βροχές στο σημείο ακριβώς που αντιμετωπίζει η τοπική αστέρων,Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα η subsolar σημείο. Κατά τη γνώμη ενός συγγραφέα αυτό καθιστά την περίπλοκη ζωή απίθανη.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Η ζωή των φυτών θα έπρεπε να προσαρμοστεί στις συνεχείς θύελλες, για παράδειγμα να αγκιστρώνεται με ασφάλεια στο έδαφος και να διαθέτει πολύ εύκαμπτα φύλλα ώστε να μην σπάνε. Τα ζώα θα βασίζονταν κυρίως στην υπέρυθρη όραση, καθώς η επικοινωνία με ήχους ή μυρωδιές θα ήταν δύσκολη λόγω του θορύβου από τις θύελλες. Η υποβρύχια ζωή, ωστόσο, θα προστατευόταν από σφοδρούς ανέμους και εκλάμψεις αστέρων, και ενδεχομένως να άνθιζε μαύρο φυτοπλαγκτόν και φύκια τα οποία θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη θαλάσσια ζωή.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Σε αντίθεση με την προηγούμενη ζοφερή εικόνα για τη ζωή, μελέτες από το 1997 από τον Robert Haberle και Manoj Joshi του Ερευνητικού Κέντρου Ames της NASA στην Καλιφόρνια έχουν δείξει ότι η ατμόσφαιρα ενός πλανήτη (με την προϋπόθεση ότι περιλαμβάνονται αέρια θερμοκηπίου CO₂ και H₂O), αρκεί να έχει πίεση 100 milliμπαρ, ή το 10% της ατμόσφαιρας της Γης, ώστε η θερμότητα του αστέρα να μεταφερθεί στη σκοτεινή πλευρά, μια εικόνα μέσα στα όρια της φωτοσύνθεσης.^[16] Δύο χρόνια αργότερα μία έρευνα από τον Martin Heath του Greenwich community College έχει δείξει ότι το θαλασσινό νερό, επίσης, θα μπορούσε αποτελεσματικά να κυκλοφορεί χωρίς να παγώσει εντελώς, αν οι λεκάνες απορροής των ωκεανών ήταν αρκετά βαθιά ώστε να επιτρέπουν την ελεύθερη ροή κάτω από τη νυχτερινή πλευρά του πάγου. Επιπλέον, μελέτη του 2010 κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ωκεανοί πλανητών που μοιάζουν με της Γης στους παλιρροϊκά κλειδωμένους πλανήτες έχουν θερμοκρασίες πάνω από −33 °C (240 K) στη σκοτεινή τους πλευρά.^[17] Τα κλιματικά μοντέλα που κατασκευάστηκαν το 2013 δείχνουν ότι ο σχηματισμός νεφών σε παλιρροϊκά κλειδωμένους πλανήτες θα ελαχιστοποιεί τη διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στις πλευρές της ημέρας και της νύχτας, βελτιώνοντας σημαντικά τις προοπτικές κατοικοισημότητας των πλανητών των ερυθρών νάνων. Περαιτέρω έρευνα, καθώς και μια εκτίμηση του ποσού από τη φωτοσυνθετικά ενεργή ακτινοβολία, έχει προτείνει ότι οι παλιρροϊκά κλειδωμένοι πλανήτες θα μπορούσαν να είναι κατοικήσιμοι τουλάχιστον για τα ανώτερα φυτά.^[18]

Η ύπαρξη μόνιμης πλευράς ημέρας και νύχτας δεν είναι η μόνη πιθανή αποτυχία για τη ζωή γύρω από τους ερυθρούς νάνους. Η παλιρροϊκή θέρμανση που βιώνουν οι πλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη των ερυθρών νάνων με μάζα μικρότερη 30% της μάζας του Ήλιου μπορεί να τους «ψήσει» και να γίνουν όπως η Αφροδίτη.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Σε συνδυασμό με τα άλλα εμπόδια για την κατοικησιμότητα,Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα αυτό μπορεί να κάνει την πιθανότητα να φιλοξενείται η ζωή σε ερυθρούς νάνους πολύ χαμηλή ,σε σύγκριση με άλλους τύπους αστέρων.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Μπορεί να μην επαρκεί ούτε η ποσότητα νερού για κατοικήσιμους πλανήτες γύρω από κόκκινους νάνους,Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα καθώς το λίγο νερό που βρέθηκε σε αυτούς τους πλανήτες, (κυρίως στο μέγεθος της Γης), μπορεί να βρίσκεται στην κρύα πλευρά του πλανήτη. Σε αντίθεση με τις προβλέψεις παλαιότερων μελετών για τις δυσμενείς επιπτώσεις των παλιρροϊκά κλειδωμένων πλανητών , αυτό το "παγιδευμένο νερό" μπορεί να βοηθήσει να ξεπεραστεί το αυτοτροφοδοτούμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου και να βελτιώσει τις συνθήκες διαβίωσης των συστημάτων των ερυθρών νάνων.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Τα φεγγάρια των γίγαντων αερίου μέσα στην κατοικήσιμη ζώνη θα μπορούσαν να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα, δεδομένου ότι είναι παλιρροϊκά κλειδωμένα στον πλανήτη τους και όχι στο άστρο τους, έχοντας έτσι ένα κύκλο ημέρας-νύχτας. Η ίδια αρχή θα εφαρμόζεται σε διπλούς πλανήτες, που είναι πιθανό να είναι παλιρροϊκά κλειδωμένοι ο ένας στον άλλο.

Σημειώστε, ωστόσο, ότι το πόσο γρήγορα εμφανίζεται το παλιρροϊκό κλείδωμα μπορεί να εξαρτάται από τους ωκεανούς και την ατμόσφαιρα των πλανητών, και μπορεί να σημαίνει ότι το παλιρροϊκό κλείδωμα αποτυγχάνει να συμβεί ακόμη και μετά από πολλά δισεκατομμύρια χρόνια. Επιπλέον το παλιρροϊκό κλείδωμα δεν είναι η μόνη δυνατή κατάσταση. Ο Ερμής, για παράδειγμα, είχε αρκετό χρόνο να κλειδώσει, αλλά τελικά κατέληξε σε μία αναλογία τροχιάς περιστροφής 3:2 Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Μεταβλητότητα

Οι ερυθροί νάνοι είναι πιο μεταβλητοί και βίαιοι από τα σταθερά, μεγαλύτερα ξαδέρφια τους. Συχνά καλύπτονται από κηλίδες που μπορούν να εξασθενήσουν το εκπεμπόμενο φως μέχρι και 40% για μήνες κάθε φορά. Στη Γη, η ζωή έχει προσαρμοστεί με πολλούς τρόπους στη μείωση των θερμοκρασιών του χειμώνα. Η ζωή θα μπορούσε να επιβιώσει με τη χειμερία νάρκη και με την κατάδυση σε βαθιά νερά, όπου οι θερμοκρασίες θα μπορούσαν να είναι πιο σταθερές. Οι ωκεανοί θα μπορούσαν να παγώσουν κατά τη διάρκεια ακραίων ψυχρών περιόδων. Αφού τελειώσει η ψυχρή περίοδος η και τη μείωση της πλανητικής θερμοκρασίας.

Άλλες φορές οι ερυθροί νάνοι εκπέμπουν γιγάντιες εκλάμψεις που μπορούν να διπλασιάσουν τη φωτεινότητα τους μέσα σε λίγα λεπτά.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Πράγματι, καθώς όλο και περισσότεροι κόκκινοι νάνοι έχουν ελεγχθεί για μεταβλητότητα, οι περισσότεροι από αυτούς έχουν ταξινομηθεί σε κάποιο βαθμό ως αστέρες εκλάμψεων. Η μεταβολή στη φωτεινότητα θα μπορούσε να είναι πολύ επιζήμια για τη ζωή. Οι αστέρες εκλάμψεων θα μπορούσαν να παράγουν, επίσης, χειμάρρους από φορτισμένα σωματίδια που θα μπορούσαν να απαλείψουν μεγάλο τμήμα της ατμόσφαιρας του πλανήτη.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Οι επιστήμονες που υποστηρίζουν την υπόθεση της Σπάνιας γαίας αμφιβάλλουν για το αν οι ερυθροί νάνοι θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη ζωή εν μέσω εκλάμψεων. Το παλιρροϊκό κλείδωμα θα μπορούσε πιθανότατα να οδηγήσει σε μία σχετικά χαμηλή πλανητική μαγνητική ροπή. Οι ενεργοί ερυθροί νάνοι που εκπέμπουν στεμματικές εκομπές μάζας θα έδιωχναν πίσω στην μαγνητόσφαιρα , μέχρι που ήρθε σε επαφή με την πλανητική ατμόσφαιρα. Ως αποτέλεσμα, η ατμόσφαιρα θα υποστεί έντονη διάβρωση, ενδεχομένως, αφήνοντας τον πλανήτη ακατοίκητο.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Ατμοσφαιρική διάβρωση ακόμη θα μπορούσε να προκαλέσει η εξάντληση του νερού των ωκεανών. Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Διαφορετικά, προτείνεται ότι, αν ο πλανήτης είχε ένα μαγνητικό πεδίο, που θα εκτρέψει τα σωματίδια από την ατμόσφαιρα (ακόμη και η αργή περιστροφή του παλιρροϊκά κλειδωμένος M-νάνος πλανήτης—γυρίζει μια φορά για κάθε φορά που περιφέρεται γύρω από το άστρο—θα είναι αρκετή για να δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο, όσο μέρος του πλανήτη εσωτερικό παρέμεινε λιωμένο).Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Αλλά τα μαθηματικά μοντέλα καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι,Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομαΣφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα ακόμη και κάτω από τα υψηλότερα μαγνητικά πεδία οι εξωπλανήτες με μάζες σαν αυτό της Γης χάνουν ένα σημαντικό μέρος της ατμόσφαιρας από τη διάβρωση των exobase ατμόσφαιρα από τις εκρήξεις των στεματικών εκπομπών και 5των εξαιρετικά υπεριωδών ακτίνων (XUV) εκπομπές (ακόμα και αυτοί πλανήτες σαν τη Γη πιο κοντά από ό, 0.8 AU—επηρεάζουν επίσης GK αστέρια— πιθανόν να χάσουν τις ατμόσφαιρες).

Ωστόσο, η βίαιη περίοδος εκλάμψεων της ζωής ενός ερυθρού νάνου υπολογίζεται ότι διαρκεί περίπου το πρώτο 1,2 δισεκατομμύρια χρόνια της ύπαρξής του. Αν ένας πλανήτης σχηματιστεί μακριά από τον ερυθρό νάνο, ώστε να αποφευχθεί το παλιρροϊκό κλείδωμα, και στη συνέχεια μεταναστεύει στην κατοικήσιμη ζώνη ,μετά από αυτή την ταραχώδη αρχική περίοδο, είναι δυνατό για τη ζωή να έχει μια ευκαιρία για ανάπτυξη.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Ένας άλλος τρόπος ώστε να προστατευτεί η ζωή από την ακτινοβολία, είναι η αρχική ανάπτυξη της στους ωκεανούς (με δεδομένο ότι αυτοί υπάρχουν και δεν έχουν εξατμιστεί) την περίοδο των έντονων εκλάμψεων του μητρικού άστρου .Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Αφθονία

Το σημαντικό πλεονέκτημα που έχουν οι κόκκινοι νάνοι από άλλα αστέρια, για τη ζωή είναι πως παράγουν φωτεινή ενέργεια για πολύ καιρό. Χρειάστηκαν συνολικά 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια και 500 εκ. χρόνια οι κατάλληλες συνθήκες, για να εμφανιστεί ο άνθρωπος στη Γη .Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Οι κόκκινοι νάνοι, αντίθετα, θα μπορούσαν να υπάρχουν για τρισεκατομμύρια χρόνια, επειδή οι πυρηνικές αντιδράσεις τους είναι πολύ πιο αργές από τα μεγαλύτερα αστέρια, που σημαίνει ότι η ζωή θα έχει περισσότερο χρόνο για να εξελιχθεί και πλέον να επιβιώσει. Η πρώτη υπεργαία με μάζα 3 έως 4 φορές εκείνη της Γης που βρέθηκε στη δυνητικά κατοικήσιμη ζώνη του άστρου του είναι ο Gliese 581g, και το αστέρι Gliese 581, είναι πράγματι ένας ερυθρός νάνος. Αν και παλιρροϊκά κλειδωμένος, πιθανολογείται ότι το υγρό νερό μπορεί να υπάρχει.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Ο πλανήτης πιστεύεται πως υπάρχει εδώ και 7 δισεκατομμύρια χρόνια και έχει αρκετά μεγάλη μάζα ώστε υποστηρίξει ατμόσφαιρα.

Μια άλλη δυνατότητα θα μπορούσε να προκύψει στο μακρινό μέλλον, όταν σύμφωνα με προσομοιώσεις σε υπολογιστή, ένας ερυθρός νάνος γίνεται μπλε νάνος , όταν εξαντλεί τα αποθέματα υδρογόνου. Επειδή αυτό το είδος αστέρα είναι πιο φωτεινό από έναν ερυθρό νάνο, οι πλανήτες σε τροχιά γύρω του που είχαν παγώσει θα μπορούσαν να αποψυχθούν μετά από αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια, αυτό το εξελικτικό στάδιο διαρκεί (5 δισεκατομμύρια χρόνια, για παράδειγμα, για έναν αστέρα με μάζα 0.16Πρότυπο:Solar mass), δίνοντας στη ζωή μια ευκαιρία για να εμφανιστεί και να εξελιχθεί.^[19]

Κατακράτηση νερού

Οι πλανήτες μπορούν να διατηρούν σημαντικές ποσότητες νερού στις κατοικήσιμες ζώνες των υπέρψυχρων νάνων, με ένα γλυκό σημείο στην 0.04-0.06 M_⊙ σειρά, παρά FUV-φωτόλυση του νερού και το XUV με γνώμονα την απόδραση του υδρογόνου.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Το νερό των εξωπλανητών σε τροχιά γύρω από ερυθρούς νάνους τύπου Μ, να εξαντληθούν τα Gyr χρονικό διάστημα, λόγω της πιο έντονης ακτινοβολίας και ροής σωματιδίων περιβάλλοντα που εξωπλανήτες εμπειρία από κοντά σε κατοικήσιμες ζώνες. Αν η ατμόσφαιρα ήταν να εξαντληθεί πάνω από το χρονικό διάστημα λιγότερο από Gyr, αυτό θα μπορούσε να αποδειχθεί προβληματική για την προέλευση της ζωής (abiogenesis) στον πλανήτη.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Η συχνότητα των πλανητών μεγέθους Γης γύρω από υπέρψυχρους νάνους

Μια μελέτη των αρχειακών δεδομένων του Spitzer μας δίνει μία πρώτη ιδέα και εκτίμηση για το πόσο συχνό είναι να βρίσκονται πλανήτες μεγέθους Γης γύρω από υπέρψυχρους νάνους: 30-45%.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα Μια προσομοίωση σε υπολογιστή βρίσκει ότι οι πλανήτες που σχηματίζονται γύρω από αστέρια με παρόμοια μάζα του TRAPPIST-1 (c. 0.08 M_⊙), πιο πιθανό να έχουν μεγέθη παρόμοια με τη Γη.Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Δείτε επίσης

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Red Star Rising (αγγλικά)
Red Dwarf Stars Probably Not Friendly for Earth 2.0 (αγγλικά)

Περαιτέρω ανάγνωση

Stevenson, David S. (2013). Under a crimson sun : prospects for life in a red dwarf system. New York, NY: Imprint: Springer. ISBN 1461481325. (αγγλικά)

Παραπομπές

↑ Barnes, Rory; Mullins, Kristina; Goldblatt, Colin; Meadows, Victoria S.; Kasting, James F.; Heller, René (March 2013). «Tidal Venuses: Triggering a Climate Catastrophe via Tidal Heating». Astrobiology 13 (3): 225–250. doi:10.1089/ast.2012.0851. PMID 23537135. Bibcode: 2013AsBio..13..225B.
↑ «"Tidal Venuses" May Have Been Wrung Out To Dry». Universetoday.com. 28 Μαρτίου 2012. Ανακτήθηκε στις 19 Ιανουαρίου 2013.
↑ «Life might not be possible around red dwarf stars». Io9.com. 16 Ιανουαρίου 2012. Ανακτήθηκε στις 19 Ιανουαρίου 2013.
↑ Than, Ker (2006-01-30). «Astronomers Had it Wrong: Most Stars are Single». Space.com. TechMediaNetwork. http://www.space.com/1995-astronomers-wrong-stars-single.html. Ανακτήθηκε στις 2013-07-04.
↑ Staff (2 Ιανουαρίου 2013). «100 Billion Alien Planets Fill Our Milky Way Galaxy: Study». Space.com. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2013.
↑ Paul Gilster (29 Μαρτίου 2012). «ESO: Habitable Red Dwarf Planets Abundant». Centauri-dreams.org. Ανακτήθηκε στις 19 Ιανουαρίου 2013.
↑ The term dwarf applies to all stars in the main sequence, including the Sun.
↑ van Dokkum, Pieter G.; Conroy, Charlie (1 December 2010). «A substantial population of low-mass stars in luminous elliptical galaxies». Nature 468 (7326): 940–942. doi:10.1038/nature09578. PMID 21124316. Bibcode: 2010Natur.468..940V.
↑ Yale University (1 Δεκεμβρίου 2010). «Discovery Triples Number of Stars in Universe». ScienceDaily. Ανακτήθηκε στις 17 Δεκεμβρίου 2010.
↑ Dole, Stephen H. Habitable Planets for Man 1965 Rand Corporation report, published in book form--A figure of 73% is given for the percentage of red dwarfs in the Milky Way.
↑ the term is sometimes used as coterminus with M class. K class stars tend toward an orange color.
↑ Chabrier, G.; Baraffe, I.; Plez, B. (1996). «Mass-Luminosity Relationship and Lithium Depletion for Very Low Mass Stars». Astrophysical Journal Letters 459 (2): L91–L94. doi:10.1086/309951. Bibcode: 1996ApJ...459L..91C.
↑ «Habitable zones of stars». NASA Specialized Center of Research and Training in Exobiology. University of Southern California, San Diego. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 21 Νοεμβρίου 2000. Ανακτήθηκε στις 11 Μαΐου 2007.
↑ Ségransan, D. και άλλοι. (2003). «First radius measurements of very low mass stars with the VLTI». Astronomy and Astrophysics 397 (3): L5–L8. doi:10.1051/0004-6361:20021714. Bibcode: 2003A&A...397L...5S.
↑ Williams, David R. (1 Σεπτεμβρίου 2004). «Earth Fact Sheet». NASA. Ανακτήθηκε στις 9 Αυγούστου 2010.
↑ Joshi, M. M.; Haberle, R. M.; Reynolds, R. T. (October 1997). «Simulations of the Atmospheres of Synchronously Rotating Terrestrial Planets Orbiting M Dwarfs: Conditions for Atmospheric Collapse and the Implications for Habitability». Icarus 129 (2): 450–465. doi:10.1006/icar.1997.5793. Bibcode: 1997Icar..129..450J. http://crack.seismo.unr.edu/ftp/ftp/pub/gillett/joshi.pdf. Ανακτήθηκε στις 2007-08-11.
↑ Merlis, T. M.; Schneider, T. (2010). «Atmospheric dynamics of Earth-like tidally locked aquaplanets». Journal of Advances in Modeling Earth Systems 2. doi:10.3894/JAMES.2010.2.13. Bibcode: 2010JAMES...2...13M.
↑ Heath, Martin J.; Doyle, Laurance R.; Joshi, Manoj M.; Haberle, Robert M. (1999). «Habitability of Planets Around Red Dwarf Stars» (PDF). Origins of Life and Evolution of the Biosphere 29 (4): 405–424. doi:10.1023/A:1006596718708. PMID 10472629. Bibcode: 1999OLEB...29..405H. http://www.as.utexas.edu/astronomy/education/spring02/scalo/heath.pdf. Ανακτήθηκε στις 2007-08-11.
↑ Adams, Fred C.; Laughlin, Gregory; Graves, Genevieve J. M.. «Red Dwarfs and the End of the Main Sequence». Gravitational Collapse: From Massive Stars to Planets. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, pp. 46–49. Bibcode: 2004RMxAC..22...46A.

[Barnes2013-1] Barnes, Rory; Mullins, Kristina; Goldblatt, Colin; Meadows, Victoria S.; Kasting, James F.; Heller, René (March 2013). «Tidal Venuses: Triggering a Climate Catastrophe via Tidal Heating». Astrobiology 13 (3): 225–250. doi:10.1089/ast.2012.0851. PMID 23537135. Bibcode: 2013AsBio..13..225B.

[universetoday1-2] «"Tidal Venuses" May Have Been Wrung Out To Dry». Universetoday.com. 28 Μαρτίου 2012. Ανακτήθηκε στις 19 Ιανουαρίου 2013.

[autogenerated1-3] «Life might not be possible around red dwarf stars». Io9.com. 16 Ιανουαρίου 2012. Ανακτήθηκε στις 19 Ιανουαρίου 2013.

[than-2006-4] Than, Ker (2006-01-30). «Astronomers Had it Wrong: Most Stars are Single». Space.com. TechMediaNetwork. http://www.space.com/1995-astronomers-wrong-stars-single.html. Ανακτήθηκε στις 2013-07-04.

[Space-20130102-5] Staff (2 Ιανουαρίου 2013). «100 Billion Alien Planets Fill Our Milky Way Galaxy: Study». Space.com. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2013.

[6] Paul Gilster (29 Μαρτίου 2012). «ESO: Habitable Red Dwarf Planets Abundant». Centauri-dreams.org. Ανακτήθηκε στις 19 Ιανουαρίου 2013.

[7] The term dwarf applies to all stars in the main sequence, including the Sun.

[8] van Dokkum, Pieter G.; Conroy, Charlie (1 December 2010). «A substantial population of low-mass stars in luminous elliptical galaxies». Nature 468 (7326): 940–942. doi:10.1038/nature09578. PMID 21124316. Bibcode: 2010Natur.468..940V.

[9] Yale University (1 Δεκεμβρίου 2010). «Discovery Triples Number of Stars in Universe». ScienceDaily. Ανακτήθηκε στις 17 Δεκεμβρίου 2010.

[10] Dole, Stephen H. Habitable Planets for Man 1965 Rand Corporation report, published in book form--A figure of 73% is given for the percentage of red dwarfs in the Milky Way.

[11] the term is sometimes used as coterminus with M class. K class stars tend toward an orange color.

[chabrier-12] Chabrier, G.; Baraffe, I.; Plez, B. (1996). «Mass-Luminosity Relationship and Lithium Depletion for Very Low Mass Stars». Astrophysical Journal Letters 459 (2): L91–L94. doi:10.1086/309951. Bibcode: 1996ApJ...459L..91C.

[13] «Habitable zones of stars». NASA Specialized Center of Research and Training in Exobiology. University of Southern California, San Diego. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 21 Νοεμβρίου 2000. Ανακτήθηκε στις 11 Μαΐου 2007.

[aaa397-14] Ségransan, D. και άλλοι. (2003). «First radius measurements of very low mass stars with the VLTI». Astronomy and Astrophysics 397 (3): L5–L8. doi:10.1051/0004-6361:20021714. Bibcode: 2003A&A...397L...5S.

[earth_fact_sheet-15] Williams, David R. (1 Σεπτεμβρίου 2004). «Earth Fact Sheet». NASA. Ανακτήθηκε στις 9 Αυγούστου 2010.

[joshi-1997-16] Joshi, M. M.; Haberle, R. M.; Reynolds, R. T. (October 1997). «Simulations of the Atmospheres of Synchronously Rotating Terrestrial Planets Orbiting M Dwarfs: Conditions for Atmospheric Collapse and the Implications for Habitability». Icarus 129 (2): 450–465. doi:10.1006/icar.1997.5793. Bibcode: 1997Icar..129..450J. http://crack.seismo.unr.edu/ftp/ftp/pub/gillett/joshi.pdf. Ανακτήθηκε στις 2007-08-11.

[17] Merlis, T. M.; Schneider, T. (2010). «Atmospheric dynamics of Earth-like tidally locked aquaplanets». Journal of Advances in Modeling Earth Systems 2. doi:10.3894/JAMES.2010.2.13. Bibcode: 2010JAMES...2...13M.

[heath-1999-18] Heath, Martin J.; Doyle, Laurance R.; Joshi, Manoj M.; Haberle, Robert M. (1999). «Habitability of Planets Around Red Dwarf Stars» (PDF). Origins of Life and Evolution of the Biosphere 29 (4): 405–424. doi:10.1023/A:1006596718708. PMID 10472629. Bibcode: 1999OLEB...29..405H. http://www.as.utexas.edu/astronomy/education/spring02/scalo/heath.pdf. Ανακτήθηκε στις 2007-08-11.

[Adams2004-19] Adams, Fred C.; Laughlin, Gregory; Graves, Genevieve J. M.. «Red Dwarfs and the End of the Main Sequence». Gravitational Collapse: From Massive Stars to Planets. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, pp. 46–49. Bibcode: 2004RMxAC..22...46A.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

@@ Γραμμή 6: / Γραμμή 6: @@
 Η έντονη παλιρροϊκή θέρμανση που προκαλείται από την εγγύτητα των πλανητών που φιλοξενούν οι ερυθροί νάνοι είναι ένα μεγάλο εμπόδιο στην ανάπτυξη ζωής σε αυτά τα συστήματα.<ref name="Barnes2013">{{cite journal|title=Tidal Venuses: Triggering a Climate Catastrophe via Tidal Heating|last1=Barnes|first1=Rory|last2=Mullins|first2=Kristina|date=March 2013|journal=Astrobiology|issue=3|doi=10.1089/ast.2012.0851|volume=13|pages=225–250|arxiv=1203.5104|bibcode=2013AsBio..13..225B|pmc=3612283|pmid=23537135|last3=Goldblatt|first3=Colin|last4=Meadows|first4=Victoria S.|last5=Kasting|first5=James F.|last6=Heller|first6=René}}</ref><ref name="universetoday1">{{cite web|url=http://www.universetoday.com/94353/tidal-venuses-may-have-been-wrung-out-to-dry/|title="Tidal Venuses" May Have Been Wrung Out To Dry|date=2012-03-28|publisher=Universetoday.com|accessdate=2013-01-19}}</ref> Άλλες παλιρροϊκές επιδράσεις, όπως οι ακραίες διαφορές θερμοκρασίας που δημιουργούνται όταν η μία πλευρά  των πλανητών αυτών είναι μόνιμα εκτεθειμένη στο άστρο και η άλλη διαρκώς στο σκοτάδι και η έλλειψη αξονικών κλίσεων,<ref name="autogenerated1">{{cite web|url=http://io9.com/5876644/life-might-not-be-possible-around-red-dwarf-stars|title=Life might not be possible around red dwarf stars|date=2012-01-16|publisher=Io9.com|accessdate=2013-01-19}}</ref> μειώνουν την πιθανότητα ζωής γύρω από ερυθρούς νάνους. Μη παλιρροϊκοί παράγοντες όπως η ακραία αστρική μεταβλητότητα, η έντονη υπέρυθρη ακτινοβολία, και οι μικρές κατοικήσιμες ζώνες λόγω παραγωγής χαμηλού φωτός, μπορούν να μειώσουν περαιτέρω τις προοπτικές για τη ζωή στα συστήματα των ερυθρών νάνων.
-Υπάρχουν, ωστόσο, διάφορες επιδράσεις που αυξάνουν την πιθανότητα ζωής στους πλανήτες των ερυθρών νάνων. Ο έντονος σχηματισμός νεφών στον πλανήτη που αντιμετωπίζει η  πλευρά του παλιρροϊκά κλειδωμένου πλανήτη προς το άστρο, μπορεί να μειώσει τη συνολική θερμική ροή και  τη διαφορά στη θερμοκρασία ισορροπίας μεταξύ των δύο πλευρών του πλανήτη.<ref /> Επιπλέον, ο μεγάλος αριθμός των ερυθρών νάνων, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν περίπου το 85% των άστρων,<ref /> υπάρχουν τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια αστέρια στο [[Γαλαξίας|γαλαξία μας]],<ref /> στατιστικά αυξάνει την πιθανότητα να υπάρχουν κατοικήσιμοι πλανήτες σε τροχιά γύρω από αυτά. Από το 2013, αναμένεται να υπάρχουν δεκάδες δισεκατομμύρια υπερ-γαίες πλανήτες στις κατοικήσιμες ζώνες των ερυθρών νάνων στον γαλαξία μας.<ref />
+Υπάρχουν, ωστόσο, διάφορες επιδράσεις που αυξάνουν την πιθανότητα ζωής στους πλανήτες των ερυθρών νάνων. Ο έντονος σχηματισμός νεφών στον πλανήτη που αντιμετωπίζει η  πλευρά του παλιρροϊκά κλειδωμένου πλανήτη προς το άστρο, μπορεί να μειώσει τη συνολική θερμική ροή και  τη διαφορά στη θερμοκρασία ισορροπίας μεταξύ των δύο πλευρών του πλανήτη.ref name=cloudcosy>{{Cite journal
+| last1 = Yang | first1 = J.
+| last2 = Cowan | first2 = N. B.
+| last3 = Abbot | first3 = D. S.
+| doi = 10.1088/2041-8205/771/2/L45
+| title = Stabilizing Cloud Feedback Dramatically Expands the Habitable Zone of Tidally Locked Planets
+| journal = The Astrophysical Journal
+| volume = 771
+| issue = 2
+| pages = L45
+| date = 2013
+| arxiv = 1307.0515
+| bibcode = 2013ApJ...771L..45Y
+}}</ref> Επιπλέον, ο μεγάλος αριθμός των ερυθρών νάνων, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν περίπου το 85% των άστρων,<ref name=than-2006>{{cite news | url=http://www.space.com/1995-astronomers-wrong-stars-single.html | title=Astronomers Had it Wrong: Most Stars are Single | work=Space.com | date=2006-01-30 | agency=TechMediaNetwork | accessdate=2013-07-04 | author=Than, Ker}}</ref> υπάρχουν τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια αστέρια στο [[Γαλαξίας|γαλαξία μας]],<ref name="Space-20130102">{{cite web |author=Staff |title=100 Billion Alien Planets Fill Our Milky Way Galaxy: Study |url=http://www.space.com/19103-milky-way-100-billion-planets.html |date=2013-01-02 |publisher=[[Space.com]] |accessdate=2013-01-03 }}</ref> στατιστικά αυξάνει την πιθανότητα να υπάρχουν κατοικήσιμοι πλανήτες σε τροχιά γύρω από αυτά. Από το 2013, αναμένεται να υπάρχουν δεκάδες δισεκατομμύρια υπερ-γαίες πλανήτες στις κατοικήσιμες ζώνες των ερυθρών νάνων στον γαλαξία μας.<ref>{{cite web|author=Paul Gilster |url=http://www.centauri-dreams.org/?p=22313 |title=ESO: Habitable Red Dwarf Planets Abundant |publisher=Centauri-dreams.org |date=2012-03-29 |accessdate=2013-01-19}}</ref>
 == Χαρακτηριστικά των ερυθρών νάνων ==
@@ Γραμμή 77: / Γραμμή 90: @@
 == Περαιτέρω ανάγνωση ==
+* {{cite book|last1=Stevenson|first1=David S.|title=Under a crimson sun : prospects for life in a red dwarf system|date=2013|publisher=Imprint: Springer|location=New York, NY|isbn=1461481325}} (αγγλικά)
 == Παραπομπές ==
 {{reflist|30em}}