ระบบดาวทางเลือก
ในการพิจารณาความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตนอกโลก นักดาราศาสตร์ให้ความสนใจกับดวงดาวอย่างดวงอาทิตย์มานานแล้ว อย่างไรก็ตามเนื่องจากระบบดาวเคราะห์ที่คล้ายกับระบบสุริยะกำลังพิสูจน์ได้ว่าหายากพวกเขาจึงเริ่มสำรวจความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตอาจก่อตัวขึ้นในระบบซึ่งแตกต่างจากของเรา
ระบบไบนารี
การประมาณโดยทั่วไปมักจะบอกว่า 50% หรือมากกว่าของระบบดาวคู่ทั้งหมดเป็น ระบบไบนารี นี่อาจเป็นความลำเอียงบางส่วนเนื่องจากดาวที่มีมาก และสว่างมักจะอยู่ในไบนารีและสิ่งเหล่านี้สามารถทำได้และจัดทำรายการได้ง่ายที่สุดการทำแปรงยิ่งขึ้นได้ชี้ให้เห็นโดยทั่วไปแล้วดาวที่จางกว่ามักจะเป็นเอกพจน์และมากถึงสองในสามของระบบ ดาวทั้งหมดอยู่อาศัยอย่างแน่นหนา
การแยกระหว่างดาวในฐานสองอาจมีน้อยกว่าหนึ่ง โบยประจบประแจง (AU ไกลทางของโลก – ดวงอาทิตย์) ถึงหลายร้อยในกรณีหลัง นี้ผลกระทบจากแรงเต้นเพลงจะมีน้อยมากบนดวงจันทร์ที่ดวงจันทร์ดวงชะตาที่เหมาะสมอย่างอื่นในประเทศการอยู่อาศัยจะไม่ถูกรบกวนวงโคจรจะมีความผิดปกติสูง (ดู เนเมซิส หิน) อย่างไรก็ตามในกรณีที่การแยกน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญวงโคจรที่มั่นคงอาจเป็นไปไม่ได้หากเว้นระยะห่างไกลถึงหลักเกินหนึ่งในห้าของระยะใกล้ที่สุดของดาวดวงอื่นจะไม่ เสถียรของวงโคจรการกระทำที่อาจมาก่อนตัวเป็นไบนารีหรือไม่นั้นยังไม่ชัดม ข่าช้าด่าแรงขวางอาจรบกวนการมาตัวของผลการทำงานทางหลักการของ Alan Boss ที่ Carnegie Institution ได้แสดงให้เห็นว่ายักษ์อาจมาตัวรอบดาวในระบบฐาน ฐานสองได้มากพอกับดาวอับที่พยัค
การศึกษาหนึ่งของ Alpha Centauri ซึ่งเป็นระบบดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์แนะนำว่าไม่จำเป็นต้องลดค่าไบนารีในการค้นหา ที่อยู่อาศัยได้ Centauri A และ B มีระยะ 11 AU ที่ใกล้ที่สุด (ค่าเช่า 23 AU) และทั้งสองควรมีเขตที่อยู่อาศัยที่มั่นคงการศึกษาความมั่นคงของวงโคจรในระยะยาวสำหรับระบบสร้างให้เห็น ว่ากันว่าที่อยู่คู่เดือนสาม AU ของดาวดวงใดดวงหนึ่งยังคงมายอคงที่ (เช่น แกนหลัก ดาบเบนน้อยกว่า 5% ในช่วง 32000 เวลาไบนารี) HZ สำหรับ Centauri A มีค่า ประมาณ 1.2 ถึง 1.3 AU และ 0.73 ถึง 0.74 ซึ่งดีในบริเวณที่เสถียรในทั้งสองกรณี
ระบบดาวแคระแดง
ขนาดดาวสัมพัทธ์และ อุณหภูมิโฟโตสเฟียร์ . ดาวเคราะห์ใด ๆ ที่อยู่รอบ ๆ ดาวแคระแดงเช่นที่แสดงไว้ที่นี่ (Gliese 229A ) จะต้องรวมตัวกันใกล้เพื่อให้ได้อุณหภูมิเหมือนโลกซึ่งอาจทำให้เกิดการล็อกของกระแสน้ำ ดู Aurelia เครดิต: MPIA / V. Joergens
การกำหนดความสามารถในการอยู่อาศัยของดาว ดาวแคระแดง สามารถช่วยระบุได้ว่าสิ่งมีชีวิตทั่วไปในจักรวาลอาจเป็นอย่างไรเนื่องจากดาวแคระแดงมีสัดส่วนระหว่าง 70 ถึง 90% ของดาวทั้งหมดในกาแลคซี
ขนาด
นักดาราศาสตร์เป็นเวลาหลายปีได้กำจัดดาวแคระแดงเป็นที่พำนักที่มีศักยภาพสำหรับสิ่งมีชีวิต ขนาดที่เล็กของพวกมัน (จาก 0.08 ถึง 0.45 มวลของดวงอาทิตย์) หมายความว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ของพวกมันดำเนินไปอย่างช้าๆและพวกมันก็เปล่งแสงออกมาน้อยมาก (จาก 3% ของที่ดวงอาทิตย์สร้างขึ้นเหลือเพียง 0.01%) ดาวเคราะห์ใดก็ตามที่โคจรรอบดาวแคระแดงจะต้องรวมตัวกันใกล้กับดาวแม่มากเพื่อให้ได้อุณหภูมิพื้นผิวเหมือนโลก จาก 0.3 AU (ภายในวงโคจรของ ดาวพุธ ) สำหรับดาวเช่น Lacaille 8760 ถึง 0.032 AU สำหรับดาวเช่น Proxima Centauri (เช่น โลกจะมีปีที่ยาวนานเพียง 6.3 วั น)
ในระยะดังกล่าวแรงโน้มถ่วงของดาวจะทำให้เกิดการล็อคของน้ำขึ้นน้ำลง ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์จะหันหน้าไปทางดาวตลอดไปในขณะที่อีกด้านหนึ่งจะหันหน้าออกห่างจากมัน วิธีเดียวที่สิ่งมีชีวิตที่มีศักยภาพสามารถหลีกเลี่ยงได้ทั้งนรกหรือการแช่แข็งลึกคือถ้าดาวเคราะห์มีชั้นบรรยากาศหนาพอที่จะถ่ายเทความร้อนของดาวจากด้านกลางวันไปยังด้านกลางคืนหรือในกรณีที่มีก๊าซยักษ์อยู่ในที่อยู่อาศัย โซนโดยมี ดวงจันทร์ ซึ่งจะถูกล็อคไว้กับดาวเคราะห์แทนที่จะเป็นดาวฤกษ์ทำให้สามารถกระจายรังสีไปทั่วโลกได้มากขึ้น สันนิษฐานกันมานานแล้วว่าบรรยากาศที่หนาทึบเช่นนี้จะป้องกันไม่ให้แสงแดดส่องถึงพื้นผิวในตอนแรกป้องกันไม่ให้ การสังเคราะห์ด้วยแสง .
ความประทับใจของศิลปินที่มีต่อ GJ 667 Cc ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้ซึ่งอาจโคจรรอบดวงไฟสีแดง องค์ประกอบของดาวแคระในระบบดาวสามมิติ .
การมองโลกในแง่ร้ายนี้ได้รับผลกระทบจากการวิจัย การศึกษาโดย Robert Haberle และ Manoj Joshi จาก Ames Research Center ของ NASA ในแคลิฟอร์เนียแสดงให้เห็นว่าชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ (สมมติว่ามีก๊าซเรือนกระจก CO2และ H2O) ต้องการเท่านั้น เป็น 100 มิลลิบาร์ (0.10 atm) เพื่อให้ความร้อนของดาวเคลื่อนไปด้านกลางคืนได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้อยู่ในระดับที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงแม้ว่าน้ำจะยังคงเป็นน้ำแข็งในด้านมืดในบางรุ่น Martin Heath จาก Greenwich Community College ได้แสดงให้เห็นว่าน้ำทะเลก็สามารถหมุนเวียนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องแช่แข็งหากอ่างในมหาสมุทรลึกพอที่จะปล่อยให้มีการไหลอย่างอิสระภายใต้ฝาน้ำแข็งด้านกลางคืน การวิจัยเพิ่มเติมรวมถึงการพิจารณาปริมาณรังสีที่ออกฤทธิ์ในการสังเคราะห์ด้วยแสงชี้ให้เห็นว่าอย่างน้อยดาวเคราะห์ที่ถูกล็อกอย่างเป็นระเบียบในระบบดาวแคระแดงอาจเป็นที่อยู่อาศัยของพืชที่สูงกว่า
ปัจจัยอื่น ๆ ที่จำกัดความสามารถในการอยู่อาศัย
ขนาดคือ ไม่ใช่ปัจจัยเดียวในการทำให้ดาวแคระแดงอาจไม่เหมาะสมกับชีวิต บนดาวเคราะห์แคระแดงการสังเคราะห์แสงในตอนกลางคืนคงเป็นไปไม่ได้เพราะมันจะไม่เห็นดวงอาทิตย์ ในวันนั้นเนื่องจากดวงอาทิตย์ไม่ขึ้นหรือตกพื้นที่ในเงามืดของภูเขาจึงคงอยู่ตลอดไป การสังเคราะห์ด้วยแสง ตามที่เราเข้าใจว่ามันจะซับซ้อนเนื่องจากข้อเท็จจริงที ่ว่าดาวแคระแดงสร้างรังสีส่วนใหญ่ใน อินฟราเรด และบนโลกกระบวนการขึ้นอยู่กับแสงที่มองเห็นได้ สถานการณ์นี้มีผลบวกที่เป็นไปได้ ระบบนิเวศบนบกจำนวนมากอาศัย การสังเคราะห์ทางเคมี มากกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งจะเป็นไปได้ในระบบดาวแคระแดง ตำแหน่งดาวฤกษ์หลักแบบคงที่จะขจัดความจำเป็นที่พืชจะต้องหันใบไม้เข้าหาดวงอาทิตย์จัดการกับการเปลี่ยนรูปแบบของร่มเงา / ดวงอาทิตย์หรือเปลี่ยนจากการสังเคราะห์แสงเป็นพลังงานที่เก็บไว้ในตอนกลางคืน เนื่องจากไม่มีวัฏจักรกลางวัน – กลางคืนรวมถึงแสงที่อ่อนแอในตอนเช้าและตอนเย็นจึงมีพลังงานมากขึ้นในระดับรังสีที่กำหนด
ดาวแคระแดงมีความแปรปรวนและความรุนแรงมากกว่าลูกพี่ลูกน้องที่มีเสถียรภาพและมีขนาดใหญ่กว่า บ่อยครั้งที่พวกมันถูกปกคลุมไปด้วย จุดดาว ซึ่งสามารถหรี่แสงที่ปล่อยออกมาได้ถึง 40% เป็นเวลาหลายเดือนในขณะที่บางครั้งพวกมันจะปล่อยแสงแฟลร์ขนาดมหึมาที่สามารถเพิ่มความสว่างเป็นสองเท่าในเวลาไม่กี่นาที การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะสร้างความเสียหายอย่างมากต่อชีวิตเนื่องจากไม่เพียง แต่ทำลายโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งอาจก่อตัวเป็นสารตั้งต้นทางชีวภาพ แต ่ยังเป็นเพราะมันจะระเบิดส่วนที่มีขนาดใหญ่ของชั้นบรรยากาศของโลก
สำหรับดาวเคราะห์รอบดาวแคระแดงเพื่อช่วยชีวิตมันจะต้องใช้สนามแม่เหล็กที่หมุนอย่างรวดเร็วเพื่อปกป้องมันจากเปลวไฟ ดาวเคราะห์ที่ถูกล็อคอย่างเป็นระเบียบจะหมุนช้ามากเท่านั้นและไม่สามารถสร้าง geodynamo ที่แกนกลางได้ ช่วงเวลาที่วูบวาบอย่างรุนแรงของวงจรชีวิตของดาวแคระแดงนั้นคาดว่าจะอยู่ได้ประมาณ 1.2 พันล้านปีแรกเท่านั้น หากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งอยู่ห่างไกลจากดาวแคระแดงเพื่อหลีกเลี่ยงการขังของน้ำขึ้นน้ำลงและจากนั้นอพยพเข้าสู่เขตอาศัยของดาวหลังจากช่วงแรกที่ปั่นป่วนนี้เป็นไปได้ว่าสิ่งมีชีวิตอาจมีโอกาสพัฒนา อย่างไรก็ตามเมื่อพิจารณาถึงอายุของมันที่ 7-12 พันล้านปีดาวของบาร์นาร์ดมีอายุมากกว่าดวงอาทิตย์มาก เป็นเวลานานที่สันนิษฐานว่าจะหยุดนิ่งในแง่ของกิจกรรมที่เป็นตัวเอก ถึงกระนั้นในปี 1998 นักดาราศาสตร์ได้สังเกตเห็นการลุกเป็นไฟ ที่รุนแรง ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างน่าประหลาดใจว่าดาวของบาร์นาร์ดนั้นแม้จะมีอายุมาก แต่ก็ยังมีดาวลุกเป็นไฟ
