Потрага за ванземаљским животом изван нашег Сунчевог система тренутно је усредсређена на екстрасоларне планете унутар 'насељених зона' егзопланетарних система око звезда сличних Сунцу. Проналажење планета сличних Земљи око других звезда главни је циљ НАСА-ине Кеплерове мисије.
Стамбена зона (ХЗ) око звезде је дефинисана као опсег удаљености преко којих течна вода може постојати на површини земаљске планете, с обзиром на довољно густу атмосферу. Земаљске планете су углавном дефинисане као стеновите и сличне Земљи по величини и маси. Овде је приказана визуализација насељених зона око звезда различитог пречника, светлине и температуре. Црвена регија је превише врућа, плава регија је превише хладна, али зелена је баш тачна за течну воду. Будући да се то може описати на овај начин, ХЗ се назива и „Злата голдилоцкс“.
Обично мислимо да су планете око других звезда сличне нашем Сунчевом систему, где след планета кружи око једне звезде. Иако је теоретски могуће, научници су расправљали о томе да ли ће се икада наћи планете око парова звезда или вишеструких звезданих система. Затим су у септембру 2011. године истраживачи у НАСА-иној мисији Кеплер најавили откриће Кеплер-16б, хладне, гасовите планете величине Сатурна која орбитира око пар звезда, попут измишљеног Татооина из Ратова звезда.
Ове недеље имао сам прилику да интервјуујем једног од младих пушака који проучавају егзопланете, Билија Куарлеса. У понедељак су Билли и његови коаутори, професор Здзислав Мусиелак и ванредни професор Манфред Цунтз, на састанку ААС-а у Аустину у Тексасу, представили своја открића о могућностима планета сличних Земљи унутар насељених зона Кеплера 16 и других околинских система звезда. .
"Да бисмо дефинисали стамбену зону, израчунавамо количину флукса који пада на објект на одређеној удаљености", објаснио је Билли. „Такође смо узели у обзир да ће различите планете са различитим атмосферама различито задржавати топлоту. Планета са заиста слабим ефектом стаклене баште може бити ближа звездама. За планету са много јачим ефектом стаклене баште, насељена зона биће даље ван. “
„У нашем посебном истраживању, имамо планету у орбити око две звезде. Једна од звезда је много светлија од друге. Толико сјајнији, да смо уопште занемарили ток који долази од мањег прамаца. Дакле, наша дефиниција насељене зоне у овом случају је конзервативна процена. "
Куарлес и његови колеге извели су опсежна нумеричка истраживања о дугорочној стабилности планетарних орбита у Кеплер 16 ХЗ. "Стабилност планетарне орбите зависи од растојања од бинарних звезда", рекао је Куарлес. "Што су даље, они су стабилнији јер су мање узнемирености од секундарне звезде."
За систем Кеплер 16 планетарне орбите око примарне звезде су стабилне само до 0,0675 АУ (астрономске јединице). "То је унутар унутрашње границе становања, где преузима ефекат изгађања стаклене баште", објаснио је Билли. Ово све осим искључује могућност усељења планета у блиској орбити око примарне звезде пара. Открили су да су орбите у зони Голдилоцкс, око пара звезда ниске масе Кеплера 16, стабилне у временским размерама од милион или више година, пружајући могућност да се живот могао развијати на планети унутар тог ХЗ-а.
Око кружне орбите Кеплера 16б, око 65 милиона миља од звезда, налази се на спољној ивици ове насељене зоне. Будући да је гасни гигант, 16б није усељива земаљска планета. Међутим, земаљски месец, а Голдилоцкс Моон, у орбити око ове планете могао би одржати живот ако је био довољно масиван да задржи атмосферу сличну Земљи. „Утврдили смо да је могући обитавајући егзомоон у орбити око Кеплера-16б,“ рекао је Куарлес.
Питао сам Куарлеса како еволуција звезда утиче на ове Златоконске зоне. Рекао ми је: „Има неколико ствари које треба размотрити током животног века система. Један од њих је и како се звезда временом развија. У већини случајева насељена зона започиње изблиза и затим се полако испушта. “
Током главног животног века звезде, нуклеарно сагоревање водоника ствара хелијум у његовом језгру, изазивајући пораст притиска и температуре. То се брже догађа код звезда које су масивније и ниже у металикизму. Ове промене утичу на спољне делове звезде, што резултира сталним порастом светлости и ефективне температуре. Звезда постаје блиставија, због чега се ХЗ креће ка споља. Овај покрет би могао резултирати да планета унутар ХЗ-а на почетку главног животног века неке звезде постане превише врућа и на крају не би могла да се живи. Слично томе, неприступачна планета која је била изворно изван ХЗ-а, може се отопити и омогућити живот да започне.
„За нашу студију смо игнорисали део еволуције звезде“, рекао је главни аутор, Куарлес. „Ми смо управљали нашим моделима милион година да видимо где се може уселити зона за тај део животног циклуса звезде.“
Бити на правој удаљености од своје звезде само је један од неопходних услова да се планета може уселити. Услови становања на планети захтевају различите геофизичке и геохемијске услове. Многи фактори могу спречити или ометати становање. На пример, планети може да недостаје воде, гравитација може бити сувише слаба да задржи густу атмосферу, стопа великих утицаја може бити превисока, или минималних састојака неопходних за живот (још увек за расправу) можда нема.
Једно је јасно. Чак и уз све услове за живот какви их познајемо, чини се да постоји пуно планета око других звезда, и врло вероватно, Голдилоцкс Моонс око планета, који орбитирају унутар насељених зона звезда у нашој галаксији, а откривање потписа живота у атмосфери планете или месеца око другог Сунца изгледа као само питање времена.
