Життя потрібен час, щоб почати помітно впливати на атмосферу. Для цього екзопланета повинна перебувати в зоні зірки, яка живеться, протягом пари мільярдів років. Виявилося, що найперспективніші для досліджень проживання системи — зовсім не ті, які вчені НАСА обрали як перші цілі. Сучасні інструменти не дозволяють нам вивчати потенційно населені планети подібні до Землі. Навіть їхній пошук — не найпростіше завдання, що вже говорити про спостереження відбитого поверхнею світла. Вести такі дослідження зможе, зокрема, космічний телескоп «Обсерваторія заселених світів». Проєкт розробляє НАСА. За планом запуск відбудеться не раніше 2040-х років, якщо місія «виживе» після масштабних скорочень бюджету. Вчені, звісно, заздалегідь підбирають об’єкти спостережень.
У 2023 році НАСА опублікувало список зірок, які підходять для прямих спостережень у рамках майбутньої місії. До нього увійшли 164 об’єкти. Під час відбору враховувалася яскравість зірки, наявність компаньйонів та пилового диска, а також потенційна освітленість екзопланети. Проте не враховувалося зміна меж цієї зони у процесі еволюції системи. Як вважають автори нової роботи, це дуже важливий чинник.
Зона, що живе, — область навколо зірки, де тепла вистачає, щоб на поверхні планети могла утримуватися рідка вода. Рідка вода — обов’язкова умова існування життя, яке ми його знаємо. Життя потрібен час, щоб почати помітно впливати на навколишній світ. Тоді в атмосфері з’являться біосигнатури, які ми зможемо засікти. На Землі глобальна зміна складу атмосфери — киснева катастрофа — сталася приблизно через два мільярди років після формування. Тому екзопланети, які перебувають у населених зонах своїх зірок протягом двох мільярдів років, — перспективніші об’єкти для вивчення житла. Саме ці шанси оцінили автори нового дослідження.
У новій роботі вчені оцінили еволюцію зони у 164 зірок зі списку НАСА. Стаття буде опублікована в The Astrophysical Journal і вже доступна на порталі arXiv. Запропонована дослідниками метрика дозволяє виявити зірки, які протягом останніх двох мільярдів років мали найширшу стійку населену зону — так звану «тривалу населену зону» (continuous habitable zone).
У міру еволюції зірки населена зона значно змінюється. Наприклад, молоде Сонце було на 30% тьмянішим, тому населена зона починалася ближче до світила, і Венера до неї потрапляла. Сьогодні на Венері надто спекотно для води. У майбутньому, коли Сонце увійде у фазу гіганта, заселена зона зрушиться зовні. Тоді в ній, ймовірно, опиняться Юпітер, Сатурн та їхні супутники, вкриті сьогодні товстою кіркою льоду.
У новому дослідженні найперспективнішими виявилася трохи молодша і масивніша за Сонце — прохолодні зірки зі спектрального класу F і гарячі зірки з класу G. «Переможцями» у списку НАСА стали п’ять зірок, зіставних за віком з нашим світилом. Примітно, що дві з них були у групі перших цілей. Як визнають автори роботи, «перемога» за метрикою «тривалої населеної зони» не означає, що зірка дійсно найкраще підходить для вивчення майбутніми інструментами. Ймовірно, її зона занадто тьмяна і вимагатиме набагато більш тривалих спостережень. Тому дослідники пропонують використовувати метрику як додатковий, але з основний параметр під час виборів пріоритетних систем.