Эволюция ультрафиолетовой обитаемой зоны может ограничивать время для зарождения жизни

За последние 20 лет подтверждено существование 5690 экзопланет в 4243 звездных системах. Это заставляет пересматривать условия, необходимые для жизни, включая классическое понятие обитаемой зоны (CHZ) — области, где планета может удерживать жидкую воду.

Международная группа астрономов под руководством Риккардо Спинелли из Итальянского национального института астрофизики (INAF) исследовала, как эволюция звезд влияет на их ультрафиолетовое (УФ) излучение. Поскольку УФ-свет, вероятно, сыграл ключевую роль в зарождении жизни на Земле, они ввели понятие ультрафиолетовой обитаемой зоны (UHZ).

UHZ — это область вокруг звезды, где планета получает достаточно УФ-излучения для запуска формирования прекурсоров РНК (как в эксперименте Риммера и Сазерленда, 2018 г.), но не настолько много, чтобы разрушать биомолекулы.

Ключевые выводы исследования:

• UHZ эволюционирует: УФ-светимость звезды со временем падает. Поэтому UHZ в начале жизни звезды находится дальше от нее, а затем постепенно приближается.
• Пересечение зон: Ученые проанализировали данные телескопов Swift UVOT и GALEX, чтобы определить, когда и как долго CHZ и UHZ пересекаются у разных типов звезд.
• Важность для красных карликов (М-типа): Для большинства звезд М-типа в течение первых 1–2 млрд лет их жизни существует период, когда они излучают достаточно ближнего УФ-света (NUV) для запуска пребиотической химии в своей CHZ.
• Исключения: Это не относится к самым холодным красным карликам с температурой менее 2800 K, таким как TRAPPIST-1 и Звезда Тигардена.
• Перспективные миры: Результаты обнадеживают для поиска жизни на известных планетах в CHZ у М-карликов, включая Проксиму Центавра b, Росс 128 b, Люйтен b, Глизе 667 Cc и Глизе 180 b.

Исследование показывает, что условия для зарождения жизни (по рассмотренному пребиотическому сценарию) могут быть или могли быть широко распространены в галактике. Эти выводы важны для будущих исследований с помощью телескопов James Webb, Nancy Grace Roman и других обсерваторий, которые займутся прямой характеристикой экзопланет.