Команды учёных Института Макса Планка и Гёттингенского университета исследовали, как металличность звезды связана со способностью её планет окружать себя озоновым слоем. Оказалось, что звёзды, которые содержат небольшое количество металлов, обеспечивают более благоприятные условия для возникновения жизни. Решающее значение играет интенсивность ультрафиолетового излучения звезды.
Идея связана с открытием трёхлетней давности, когда исследователи сравнивали вариации яркости Солнца с другими звёздами – интенсивность солнечного видимого света колебалась гораздо слабее, чем у других светил. Учёные предположили, что, поскольку другие звезды имеют более сильные колебания, Солнце также на них способно – в таком случае интенсивность ультрафиолетового света растёт и это влияет на Землю. Длинноволновые УФ-лучи типа В разрушают озоновый слой, а коротковолновые типа С – наоборот, способствуют его образованию в средних слоях атмосферы.
Ученые принимали во внимание системы экзопланет, у которых поверхность материнской звезды имела температуры от 5000°C до 6000°C – Солнце с температурой 5500°C попадает в этот диапазон. К тому же, планета должна была находиться в пригодной для жизни зоне, где температура не слишком горячая или холодная для существования воды в жидком состоянии. Впервые они учитывали и влияние металличности, описывающей соотношение водорода и более тяжелых элементов (“металлов”) светила. Далее, по рассчитанному УФ-излучению, команда моделировала, какие именно процессы происходят под его влиянием в атмосфере такой планеты.
Результаты моделирования оказались неожиданными – в целом “бедные” на металлы звёзды излучают больше ультрафиолета. Кроме того, у них также преобладает излучение типа С, что обеспечивает благоприятные условия для жизни. А богатые металлами звёзды, наоборот, излучают разрушительный для озона тип В. Такой вывод будет полезным для будущей миссии PLATO от Европейского космического агентства – одноимённый зонд с 26 телескопами на борту отправится в космос в 2026 году для поиска пригодных для жизни экзопланет.
Кроме этого, исследование имеет парадоксальный вывод – со временем Вселенная становится всё более враждебной для жизни. Тяжёлые элементы образуются в звёздах в конце их существования и, в конце концов, выбрасываются в окружающую среду. Этот материал, в свою очередь, будет кирпичиками для следующего поколения звёзд уже с большим содержанием металлов и меньшей вероятностью зарождения жизни.