Hvězdné erupce mohou rozšířit obyvatelné zóny kolem malých hvězd

Hledání života mimo Zemi se tradičně zaměřovalo na exoplanety obíhající kolem hvězd podobných Slunci, což jsou hvězdy spektrálního typu G. Hvězdy s nízkou hmotností, které jsou označovány jako hvězdy typu K a typu M, se však rychle staly cílem astrobiologie, a to především kvůli jejich mnohem delší životnosti. To také znamená, že obyvatelná zóna (HZ), což je vzdálenost od hvězdy, kde by mohla na planetě existovat kapalná voda, je mnohem menší než HZ naší Sluneční soustavy a označuje se jako obyvatelná zóna kapalné vody (LW-HZ). Naproti tomu jiný typ HZ, který zahrnuje ultrafialové (UV) záření hvězdy potenciálně umožňující podmínky pro vznik života, je známý jako UV-HZ.

Tým výzkumníků z Číny nyní vylepšil definici UV-HZ. Jejich zjištění byla nedávno publikována v časopise The Innovation a mohla by vědcům pomoci lépe pochopit parametry a podmínky pro nalezení života mimo Zemi, a to konkrétně v exoplanetárních systémech.

Pro tuto studii vědci použili řadu modelů a vědeckých výpočtů k vyhodnocení, zda by zvýšená aktivita erupcí mohla zpřesnit parametry vzdálenosti UV-HZ. Prostřednictvím těchto modelů se tým snažil zjistit pravděpodobnost syntézy prekurzorů RNA, což jsou chemické procesy, které probíhají při tvorbě stavebních bloků RNA. Dále vyhodnotili, do jaké míry aktivita hvězd s nízkou hmotností přispívá k UV-HZ a jak se to srovnává s parametry vzdálenosti pro LW-HZ. Jedním z hlavních cílů studie bylo zjistit, zda se UV-HZ a LW-HZ překrývají.

Vědci aplikovali své modely na devět potvrzených exoplanet obíhajících kolem hvězd typu K a M: Kepler-1540 b (typ K), KOI-7703.01 (typ K), KOI-8047.01 (typ M), Kepler-155 c (typ K), KOI-5879.01 (typ M), Kepler-1512 b (typ M), Kepler-438 b (typ M), KOI-7706.01 (typ K) a KOI-8012.01 (typ M). U všech těchto exoplanet bylo potvrzeno nebo pravděpodobně potvrzeno, že jsou kamenné, s výjimkou Kepler-1540 b, která byla označena jako exoplaneta podobná Neptunu.

Nakonec vědci zjistili, že ačkoliv se UV-HZ i LW-HZ oblasti mohou u hvězd s nízkou hmotností překrývat, pouze tři z devíti exoplanet zkoumaných ve studii obíhají v této překrývající se oblasti (KOI-8012.01, KOI-8047.01 a KOI-7703.01). Vědci poznamenávají, že k potvrzení obyvatelnosti a jejich povrchových teplot jsou zapotřebí další pozorování planet Kepler-1540 b, Kepler-438 b a Kepler-155 c.

Studie uvádí: „Ačkoliv bylo statisticky studováno mnoho exoplanet, posouzení obyvatelnosti jednotlivých planet v obyvatelné zóně je stále náročné jak z astrobiologického, tak z pozorovatelského hlediska. Hodnocení obyvatelných zón kolem hvězd v různých aspektech nám pomáhá lépe porozumět obyvatelnosti exoplanet. Přehodnocením obyvatelných zón a vytvořením komplexního katalogu planet v nich můžeme usoudit, že terestrické planety v obyvatelných zónách s kapalnou vodou i UV zářením s větší pravděpodobností podporují život.“

Jak již bylo uvedeno, hvězdy typu K a typu M jsou menší a chladnější než naše Slunce s průměrnou hmotností 0,45–0,8 hmotnosti Slunce, respektive 0,08–0,45 hmotnosti Slunce. Přestože jsou tyto hvězdy menší a chladnější, zájem o nalezení exoplanet obíhajících kolem obou typů hvězd v posledních letech vzrostl. To platí zejména pro hvězdy typu M, protože se odhaduje, že tvoří přibližně 70 % hvězd v Mléčné dráze. Zatímco Slunce má přibližnou životnost 10 miliard let, u hvězd typu K a typu M se odhaduje na 15–70 miliard let, respektive 100 miliard až 14 bilionů let.

Pravděpodobně jedním z nejzajímavějších exoplanetárních systémů typu M je TRAPPIST-1, který hostí sedm kamenných světů. Zatímco všechny exoplanety obíhají velmi blízko své hvězdy s oběžnou dobou mezi 1 a 12 dny, tři z exoplanet obíhají v obyvatelné zóně hvězdy. Navzdory těmto slibným poznatkům astronomové předpokládají, že exoplanety jsou slapově vázány na svou hostitelskou hvězdu, která také vykazuje velké množství hvězdné aktivity a záření. To znamená, že potenciální obyvatelnost těchto sedmi exoplanet zůstává otázkou.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/stellar-flares-may-expand-habitable-zones-around-small-stars a https://phys.org/news/2026-04-stellar-flares-habitable-zones-small.html

autor: František Martinek