Обитаемость систем коричневых карликов

Обитаемость планет у коричневых карликов

Обитаемость планет у кориневых карликов считается менее вероятной, чем у звёзд главной последовательности, из-за остывания центрального карлика и приливных сил, вызванных сверхблизкой обитаемой зоной, но более вероятной, чем у белых карликов, из-за меньшего излучения в рентгеновском и крайнем ультрафиолетовом диапазонах. Планета должна обладать чрезвычайно низким орбитальным эксцентриситетом (от землеподобного до десятимиллионных долей в зависимости от большой полуоси и массы коричневого карлика), чтобы избежать приливного парникового эффекта, а вода и атмосфера планеты могут не пережить раннюю стадию, когда планета находится внутри обитаемой зоны.

Подробности[править | править код]

Распространённость[править | править код]

Предполагается, что в окрестностях Солнца коричневые карлики встречаются примерно в три раза реже, чем М-карлики, причём более массивные преобладают над менее массивными. Исследования указывают на то, что небольшие каменистые миры часто встречаются вокруг объектов с ультранизкой массой (как ультрахолодных карликов, так и коричневых карликов). С учётом приливной миграции нижний предел вероятности обнаружения планет в обитаемой зоне у коричневых карликов в пределах 7 парсеков транзитным методом составляет 4,5% (56% без учёта приливной миграции).

Обнаружение[править | править код]

Из-за коротких орбитальных периодов транзитные планеты, обращающиеся вокруг коричневых карликов, могут быть быстро обнаружены и подтверждены — потенциально даже за одну ночь, если орбитальный период составляет менее 8–10 часов. Для карлика массой 0,04 солнечных орбитальный период будет составлять от 10 до 55 часов для возраста в 1 млрд лет и около 4 часов для возраста в 10 млрд лет. Транзиты будут очень глубокими (1–5%) из-за малого радиуса родительского коричневого карлика, хотя и очень короткими (10–40 минут). Биомаркеры также будет легче обнаружить с помощью JWST у коричневых карликов благодаря их малому радиусу относительно планет, с максимальным спектральным классом около M5V на расстоянии 6,5 парсека. Продолжительность нахождения в обитаемой зоне менее 0,1 млрд лет проблематична для развития сложной жизни, что в основном исключает объекты с наименьшей массой. Тем не менее, условия, благоприятные для жизни, могут сохраняться в подповерхностном состоянии (например, как на Энцеладе) после того, как обитаемая зона сместится внутрь орбиты планеты.

Для карлика массой 0,04 солнечных эксцентриситет обращающейся планеты должен быть порядка 10⁻⁷, чтобы избежать приливных условий, подобных венерианским, в возрасте 10 млрд лет. Для более молодого объекта возрастом 1 млрд лет эксцентриситет всё равно должен быть очень низким (0,00005).

Ещё одной проблемой является обезвоживание на раннем этапе: согласно исследованиям, планете массой в обитаемом диапазоне (0,1–10 масс Земли) с начальной большой полуосью 0,009 а.е. потребуется 50 млн лет, чтобы достичь обитаемой зоны коричневого карлика массой 0,04 солнечных, что близко к приблизительному времени, необходимому для обезвоживания планеты. Используемая модель предполагает, что для избежания обезвоживания из-за времени нахождения внутри обитаемой зоны планета должна иметь минимальную начальную большую полуось 0,016 а.е. Кроме того, приливные силы будут выталкивать орбиту планеты наружу, сокращая продолжительность пребывания в обитаемой зоне.

Ссылки[править | править код]