Астрономи назвали космічні тіла, що ніколи не зможуть підтримувати життя

Червоні карлики, найпоширеніший тип зір у нашій галактиці, давно вважаються перспективними для пошуку екзопланет із потенційними умовами для життя. Проте нове дослідження астрофізиків, опубліковане на сервері препринтів arX­iv, ставить під сумнів можливість існування кисневої біосфери навколо таких зір.

Астрономи Джованні Ковоне та Амедео Балбі показали, що світло червоних карликів може бути занадто «низької якості» для підтримки фотосинтезу. Йдеться не лише про кількість фотонів, а й про їхню термодинамічну ефективність — ексергію. Саме вона визначає, наскільки випромінювання здатне запускати ключові хімічні реакції, зокрема розщеплення молекул води, необхідне для виробництва кисню.

За оцінками авторів, ексергія червоних карликів у п’ять разів нижча, ніж у сонцеподібних зір. Це означає, що навіть за наявності рідкої води в «зоні життя» фотосинтез може бути надто слабким, щоб створити кисневу атмосферу.

Дослідження також вводить поняття «червоного ліміту» — максимальної довжини хвилі, здатної підтримувати фотосинтез. Для Сонця цей поріг становить близько 1,0 мікрометра, тоді як для червоних карликів він коротший — близько 0,95 мікрометра. Це обмеження робить малоймовірним, що життя зможе адаптуватися до використання інфрачервоного випромінювання.

Вчені припускають, що навколо таких зір можуть існувати анаеробні бактерії, які здатні ефективно використовувати інфрачервоне світло. Але їхня перевага над кисневими організмами може призвести до того, що атмосфера планет залишиться без значних запасів кисню, а складні форми життя не з’являться.

Таким чином, хоча червоні карлики й залишаються найчисельнішими кандидатами для пошуку екзопланет, умови для формування кисневої біосфери біля них виглядають вкрай рідкісними.