Her yerinde sürünen tüm organizmaların yanı sıra, Dünya’da çok tuhaf bir şey var. Bu bizim yıldızımız Güneş, bu çok tuhaf: Sarı bir cüce.
Güneş benzeri yıldızlar Samanyolu’nda bir azınlıktır. Gökadamızdaki yıldızların yüzde 10’dan azının Güneş gibi G tipi yıldızlar olduğu tahmin ediliyor.
En bol yıldızlar çıplak gözle bile göremediğimiz yıldızlardır: kırmızı cüceler. Güneş’in kütlesinin yalnızca yarısı kadardırlar, serin, loş ve herhangi bir yıldızın en uzun ömrüne sahiptirler.
Bu yıldız hafif ağırlıkları, Samanyolu’ndaki tüm yıldızların yüzde 75’ini oluşturuyor. Bu nedenle, istatistiksel olarak, yaşam herhangi bir yerde ortaya çıkacak olsaydı, kırmızı bir cücenin etrafındaki bir gezegende olacağını düşünürdü.
Yine de buradayız, sarı Güneşimizle. Beklenti ve gerçeklik arasındaki bu tutarsızlık, Kızıl Gökyüzü Paradoksu olarak bilinir ve bilim adamları bunu henüz çözebilmiş değiller.
Kabul edilen yeni bir kağıt Astrofizik Dergi Mektupları ve ön baskı sunucusu arXiv’e yüklendiğinde, hakem incelemesinden ve yayından geçerken bir ipucu olabilir.
Temel olarak, kırmızı cüce gezegen sistemlerine başlamayı bildiğimiz için yaşam için çok daha zor olabilir gibi görünüyor – çünkü yaşam bileşenlerini Dünya benzeri dünyalara ulaştırmak için asteroit ve gaz devi mimarisinden yoksunlar.
Özellikle “potansiyel olarak yaşanabilir” olarak tanımlanan ötegezegenler genellikle kırmızı cüce yıldızların yörüngesinde bulunduğundan, sonuçların Güneş Sistemi dışındaki yaşam arayışımız üzerinde etkileri olabilir.
Kırmızı cüceler, bazı açılardan, yaşanabilir dünyalar arayışımızda en umut verici hedeflerden bazıları. Çok küçük oldukları için hidrojen yakıtlarını Güneş benzeri yıldızlardan çok daha yavaş yakarlar.
Potansiyel olarak trilyonlarca yıl boyunca etrafta kalabilirler – Güneş’in tahmini 10 milyar yıllık ömründen ve hatta Evrenin 13,8 milyar yıllık yaşından çok daha uzun. Bu, yaşamın ortaya çıkması ve potansiyel olarak gelişmesi için daha fazla zaman olduğu anlamına gelir.
Kırmızı cüceler, mevcut tespit yöntemlerimiz için de bir fırsat sunuyor. Çok yavaş yandıkları için Güneş’ten daha soğuk ve daha sönüktürler. Bu, yaşanabilir bölgenin – yaşanabilir sıcaklıkların bulunabileceği yıldızdan uzaklık aralığı – çok daha yakın olduğu anlamına gelir. Son zamanlarda, gökbilimciler bir kırmızı cüce yıldızın yaşanabilir bölgesinde, yörüngesi sadece 8,4 gün olan bir ötegezegen keşfettiler.
Ancak hayatın ortaya çıkışı ve varlığını sürdürmesi zor bir şey olabilir gibi görünüyor.
Önceki çalışmalar, kırmızı cücelerin en misafirperver ortamı sunmayabileceğini öne sürdü. Örneğin, bu tür yıldızlar çok aktif olma eğilimindedir ve sıklıkla yakın gezegenleri radyasyonla kıracak olan patlamalarla patlar.
Yeni makalenin yazarları – astronomlar Anna Childs, Rebecca Martin ve Las Vegas, Nevada Üniversitesi’nden Mario Livio – kırmızı cüce sistemlerinin Dünya’da yaşamı başlattığını düşündüğümüz bileşenlere yeterince sahip olup olmadığını belirlemek istediler.
Mevcut araştırmalar, Güneş Sistemi’nin gençliğinde nispeten geç olan asteroit ve kuyruklu yıldız bombardımanının, Dünya’nın kabuğunu, yaşam için daha elverişli hale getirecek şekilde değiştirdiğini ve bunun için gerekli kimyasal bileşenlerin çoğunu sağladığını gösteriyor.
Bu nedenle bir asteroit kuşağı olmadan, yaşam için terraforming ve kimyasal dağıtım sistemleri önemli ölçüde azalır.
Modeller, kararlı bir asteroit kuşağının oluşumunun ve geç asteroit bombardımanının, kar çizgisi olarak bilinen ve ötesinde uçucu bileşiklerin katı buza dönüştüğü yıldızdan belirli bir mesafenin ötesinde bir gaz devinin varlığını gerektirdiğini ileri sürer. Bunun nedeni, böyle bir gaz devinin asteroit kuşağı ile yerçekimsel olarak etkileşime girebilmesi ve asteroitleri yaşanabilir bölgeye doğru içeriye doğru fırlatan kararsızlıklara neden olabilmesidir.
Böylece araştırmacılar, bu gaz devlerinden birini bulup bulamayacaklarını görmek için kırmızı cüce sistemlerine baktılar.
Şu anda yaşanabilir bölgede yörüngede dönen, onaylanmış, kayalık ötegezegenlere sahip 48 kırmızı cüce yıldız var. Bunlardan 27’sinin birden fazla dış gezegeni var. Bu gruptan 16’sının sistemdeki ötegezegenler için kütle ölçümleri var.
Bir gaz devini Jüpiter’in kütlesinin 0,3 ila 60 katı arasında bir gezegen olarak tanımlayan ve bu sistemler için kar çizgisinin konumunu hesaplayan ekip, gaz devlerini aramaya başladı.
Yaşanabilir bölgede kayalık, Dünya benzeri bir gezegene sahip sistemlerin hiçbirinde bilinen bir gaz devi olmadığını buldular.
İstatistiksel olarak, ekip, kar çizgisinin ötesinde kırmızı cüce yıldızların etrafında dönen dev bir ötegezegen popülasyonu olduğunu hesapladı. Bu, teorik olarak kırmızı cüce yıldızların asteroit kuşaklarına sahip olabileceği anlamına gelir.
Sadece yaşanabilir bölge kayalık dünyalara sahip bilinen kırmızı cüce sistemlerinin hiçbiri bu kategoride yer almıyor, bu da kırmızı cüce gezegen sistemi mimarisinin bildiğimiz ve sevdiğimiz Güneş Sisteminden çılgınca farklı olabileceğini düşündürüyor.
Oyunda birçok varsayım var. Örneğin, belki asteroit etkileri o kadar da önemli değildir. Belki de kırmızı cüce ötegezegenlerdeki yaşam, Dünya’daki yaşam gibi görünmüyor. Belki de yaşanabilir bölgenin önemini abartıyoruz.
Ancak, şu anki bilgimize ve yaşam anlayışımıza dayanarak, kırmızı cüce gezegenler için işler pek de iyi görünmüyor.
Araştırmacılar, “Yaşanabilir bölge ötegezegenlerini içeren (şimdiye kadar) gözlemlenen sistemlerde dev gezegenlerin olmaması, bu sistemlerin bir asteroit kuşağını ve yaşanabilir bölgeye geç aşama asteroit teslimatı için gerekli mekanizmayı barındırma olasılığının düşük olduğunu gösteriyor” diye yazıyor.
“Bu nedenle, eğer asteroit çarpması yaşam için gerçekten gerekliyse, yaşanabilir bölgede gözlemlenen gezegenlerin yaşam barındırması pek olası değildir.”
Ve sırayla, ana gezegenimizin bu huysuz küçük kırmızı yıldızlardan birinin etrafında dönmemesinin en azından kısmen nedeni bu olabilir.
Araştırma kabul edildi Astrofizik Dergi Mektupları ve arXiv’de mevcuttur.