мини|Уметничко толкување за младо црвено џуџе опкружено со три планети. Теоретизираната животопогодност во црвеноџуџестите системи е одредена од голем број фактори. Современите докази сугерираат дека планетите во црвените џуџести системи најверојатно нема да бидат погодни за живеење, поради нивниот низок ѕвезден тек, големата веројатност за синхроно вртење, веројатно недостаток на магнетосфери и атмосфери и големата ѕвездена варијација што би ја доживеале таквите планети. Сепак, огромниот број и долговечноста на црвените џуџиња би можеле да обезбедат доволно можности да биде остварена секоја мала можност за животопогодност.
Тековните аргументи во врска со животопогодноста на џрвеноџуџестите системи се нерешени, а областа останува отворено прашање за проучување во областа на климатското моделирање и еволуцијата на животот на Земјата. Набљудувачките податоци и силните статистички аргументи наведуваат дека системите на црвените џуџиња се непогодни за живеење од неодредени причини. Од друга страна, тридимензионалните климатски модели претпочитаат погодност за живеење и пошироки зони погодни за живеење за бавно вртежни и усогласено вртежни планети.
Главна пречка за развојот на животот во системите на црвените џуџиња е интензивното плимско загревање предизвикано од ексцентричните орбити на планетите околу нивните ѕвезди домаќини. Други плимни ефекти ја намалуваат веројатноста за живот околу црвените џуџиња, како што е недостатокот на планетарни оскини навалувања и крајните температурни разлики создадени од едната страна на планетата постојано свртена кон ѕвездата, а другата постојано свртена настрана. Сепак, планетарната атмосфера може да ја прераспредели топлината, правејќи ги температурите порамномерни. Сепак, важно е да се има на ум дека повеќето болскотни ѕвезди се црвени џуџиња, а нивните настани од блесокот би можеле значително да ја намалат погодноста за живеење на нивните сателити со еродирање на нивната атмосфера (иако планетарното магнетно поле може да заштити од овие блесоци). Неплимните фактори дополнително ги намалуваат изгледите за живот во црвеноџуџестите системи, како што е распространувањето спектарска енергија која е поместена кон инфрацрвената страна на спектарот во однос на Сонцето и малите зони погодни за живот поради ниската светлина.
Сепак, постојат неколку фактори кои би можеле да ја зголемат веројатноста за живот на црвеноџуџестите планети. Интензивното образување облак на страната свртена кон ѕвездата на планетата која усоглесено се врти може да го намали севкупниот топлински тек и драстично да ги намали разликите во рамнотежата на температурата помеѓу двете страни на планетата. Дополнително, огромниот број на црвени џуџиња статистички ја зголемува веројатноста дека постојат планети погодни за живот кои кружат околу некои од нив. Црвените џуџиња сочинуваат околу 85% од ѕвездите во Млечниот Пат и го сочинуваат огромното мнозинство на ѕвезди во спиралните и елиптичните галаксии. Очекувано е да има десетици милијарди планети од супер-Земјата во животопогодните зони на црвеноџуџестите ѕвезди на Млечниот Пат. Истражувањето на способноста за живеење на системите на црвеноџуџестите ѕвезди може да помогне да биде одредена честотата на животот во универзумот и да биде помогнато научното разбирање на еволуцијата на животот.
Позадина
Црвените џуџињаПоимот џуџе е применуван кон сите ѕвезди во главната низа, вклучувајќи го Сонцето. се најмалиот, најладниот и најчестиот тип ѕвезда. Проценките за нивното изобилство се движат од 70% од ѕвездите во спиралните галаксии до повеќе од 90% од сите ѕвезди во елиптичните галаксии, често цитираната средна бројка е 72-76% од ѕвездите во Млечниот Пат (позната од 1990-тите од радио телескопското набљудување да биде пречкеста спирална галаксија).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. Црвените џуџиња обично се дефинирани како од спектрален тип M, иако некои дефиниции се пошироки (вклучувајќи ги и некои или сите ѕвезди од типот K). Со оглед на нивната мала излезна енергија, црвените џуџиња речиси никогаш не се видливи со голо око од Земјата: најблиското црвено џуџе до Сонцето, Проксима Кентаур, не е ни блиску до видливата величина. Најсветлото црвено џуџе на ноќното небо на Земјата, Лакај 8760 (+6,7) е видливо со голо око само под идеални услови на гледање.
Долговечност и сеприсутност Најголемата предност на црвените џуџиња како ѕвезди кандидати за живот е нивната долговечност. Биле потребни 4,5 милијарди години за да биде развиен интелигентен живот на Земјата, а животот каков што го знаеме ќе има соодветни услови за уште 1 до 2,3 . Црвените џуџиња, напротив, би можеле да живеат трилиони години бидејќи нивните јадрени реакции се многу побавни од оние на поголемите ѕвезди, што значи дека животот би требало подолго да еволуира и да преживее.
Иако веројатноста да биде најдена планета во животопогодна зона околу некое посебно црвено џуџе е мала, вкупната количина на животопогодна зона околу сите црвени џуџиња заедно е еднаква на вкупната количина околу ѕвездите слични на Сонцето, со оглед на нивната сеприсутност. Понатаму, оваа вкупна количина на животопогодна зона ќе трае подолго, бидејќи црвените џуџести ѕвезди живеат стотици милијарди години, па дури и подолго на главната низа, потенцијално овозможувајќи еволуција на микробен или интелигентен живот во иднина.
Светлина и спектарски состав десно|мини|300x300пкс| Релативни големини на ѕвезди и фотосферски температури. Секоја планета околу црвено џуџе, како онаа прикажана овде (Глизе 229A), би морала да се зближи за да постигне температури слични на Земјата, веројатно предизвикувајќи усогласено вртење. Видете Аурелија. Заслуг: MPIA/V. Јергенс. Со години, астрономите се песимисти во врска со црвените џуџиња како потенцијални кандидати за имање живот. Малите маси на црвените џуџиња (од приближно 0,08 до 0,60 сончеви маси ( M ☉ ) предизвикуваат нивните реакции на јадрено соединување да се одвиваат многу бавно, давајќи им ниска сјајност која се движи од 10% до само 0,0125% од онаа на земјиното Сонце. Следствено, на секоја планета што кружи околу црвено џуџе ќе и треба ниска полуглавна оска за да биде одржана температурата на површината слична на Земјата, од 0,268 астрономски единици (ае) за релативно светло црвено џуџе како Лакај 8760 до 0,032 ае за помала ѕвезда како Проксима Кентаур. Еден таков свет би имал година која ќе трае само 3 до 150 земјини денови.
На овие блиски растојанија, гравитацијата на ѕвездата би предизвикала усогласено вртење. Едната страна на планетата вечно би била свртена кон ѕвездата, додека другата секогаш би била свртена подалеку од неа. Единствениот начин на кој потенцијалниот живот би можел да избегне жешкотија или длабоко замрзнување би било ако планетата има атмосфера доволно густа за да ја пренесе топлината на ѕвездата од дневната страна на ноќната страна. Фотосинтезата на таква планета би била тешка, бидејќи голем дел од ниската сјајност паѓа под инфрацрвениот и црвениот дел со пониска енергија од електромагнетниот спектар, и затоа би биле потребни дополнителни фотони за да бидат постигнати потенцијалите за возбудување. Потенцијалните растенија најверојатно ќе се прилагодат на многу поширок спектар (и како такви изгледаат црни на видлива светлина).
Покрај тоа, бидејќи водата силно ја прима црвената и инфрацрвената светлина, помалку енергија би била достапна за водниот живот на црвеноџуџестите планети. Сепак, сличен ефект на претпочитано примање од воден мраз би ја зголемило неговата температура во однос на еднакво количество зрачење од ѕвезда слична на Сонцето, со што ќе ја прошири животопогодната зона на црвените џуџиња нанадвор.
Еволуцијата на црвеноџуџестите ѕвезди, исто така, може да ја спречи погодноста за живеење. Бидејќи црвените џуџести ѕвезди имаат продолжена фаза од предглавната низа, нивните евентуални погодни зони би биле околу 1 милијарда години во зона каде што водата не била течна, туку во гасовита состојба. Така, копнените планети во вистинските зони погодни за живеење, доколку се снабдени со изобилство површинска вода при нивното настанување, би биле предмет на ефект на пребегната стаклена градина неколку стотици милиони години. За време на таквата рана фаза на стаклена градина, фотолизата на водена пареа ќе овозможи бегство на водород во вселената и губење вода на неколку земјини океани, оставајќи густа абиотска кислородна атмосфера.
Бидејќи животниот век на црвеноџуџестите ѕвезди ја надминува староста на познатиот универзум, понатамошната еволуција на црвените џуџиња е позната само по теорија и симулации. Според сметачки симулации, црвеното џуџе станува сино џуџе откако ќе го исцрпи снабдувањето со водород. Бидејќи овој вид на ѕвезда е посјајна од претходното црвено џуџе, планетите кои кружат околу него, а кои биле замрзнати за време на претходната фаза, може да бидат одмрзнати во текот на неколку милијарди години што трае оваа еволутивна фаза (5 милијарди години, на пример, за ѕвезда), давајќи му можност на животот да се појави и да се развива.
Плимни ефекти За планетите да задржат значителни количества вода во зоната погодна за живеење на крајно ладни џуџиња, планетата мора да кружи многу блиску до ѕвездата. На овие блиски орбитални растојанија, веројатно е усогласеното вртење на ѕвездата домаќин. Усогласеното вртење ја прави планетата да врти околу својата оска еднаш на секои вртежи околу ѕвездата. Како резултат на тоа, едната страна на планетата вечно би била свртена кон ѕвездата, а другата страна постојано би била свртена настрана, создавајќи големи крајни температури.
Многу години било верувано дека животот на таквите планети ќе биде ограничен на прстенест регион познат како терминатор, каде што ѕвездата секогаш ќе се појавува на хоризонтот или блиску до него. Исто така, било верувано дека ефикасниот пренос на топлина помеѓу страните на планетата бара атмосферско кружење на атмосфера толку густа што не дозволува фотосинтеза. Поради диференцијалното загревање, било тврдено, дека плима заклучена планета ќе доживее жестоки ветрови со постојан пороен дожд во точката директно свртена кон месната ѕвезда, подсончевата точка. Според мислењето на еден автор, ова го прави сложениот живот неверојатен. Животот на растенијата ќе мора да се прилагоди на постојаните врнежи, на пример со безбедно закотвување во почвата и никнување на долги флексибилни лисја кои не се кинат. Животните би се потпирале на инфрацрвен вид, бидејќи сигнализирањето со повици или мириси би било тешко во текот на буката на целата планета. Меѓутоа, подводниот живот би бил заштитен од жестоки ветрови и одблесоци, а огромните цветови на црни фотосинтетички планктони и алги би можеле да го поддржат морскиот живот.