Le paradoxe du ciel rouge vous fera vous interroger sur notre place dans l’univers

À grande échelle cosmique, notre petit coin de l’univers n’est pas si spécial – cette idée est au cœur de Principe copernicien. Cependant, il y a un aspect majeur de notre planète qui est vraiment étrange : notre soleil est une naine jaune.

Puisque notre étoile est ce que nous connaissons de si près, il serait tentant de supposer que les étoiles naines jaunes et blanches (naines FGK) sont communes ailleurs dans l’univers. Cependant, on est loin des étoiles les plus nombreuses de la galaxie. Cette plume particulière appartient à la couverture d’un autre type d’étoile – les naines rouges (naines M).

Les naines rouges ne font pas que le même sort 75 pour cent De toutes les étoiles de la Voie lactée, c’est la plus froide et la plus ancienne que les étoiles comme le Soleil. Durée de vie beaucoup plus longue.

Nous nous attendons à ce que notre soleil vive environ 10 milliards d’années ; Les étoiles naines rouges devraient vivre des milliers de milliards. Si longtemps, en fait, qu’aucun d’entre eux n’a encore atteint la fin de la durée de vie de la séquence principale dans l’ensemble il y a 13,4 milliards d’années le Big Bang.

Étant donné que les naines rouges sont si abondantes et très stables, et que nous ne devrions pas automatiquement nous considérer comme cosmologiquement spéciaux, le fait que nous ne tournions pas autour d’une naine rouge devrait être quelque peu surprenant. Cependant, nous voici en train de tourner autour d’une naine jaune peu commune.

c’est, D’après le papier Par l’astronome David Kipping de l’Université Columbia, c’est le Red Sky Paradox – un corollaire de Le paradoxe de Fermi, ce qui se demande pourquoi nous n’avons pas encore trouvé d’autres formes de vie intelligente, trouvées dans le grand et vaste univers.

« Résoudre ce paradoxe », il écrit,  » révélera des orientations pour cibler les futures expériences de télédétection de la vie et les limites de la vie dans l’univers. « 

Vue d’artiste du système planétaire en orbite autour de la naine rouge TRAPPIST-1. (Mark Garlick/Bibliothèque de photos scientifiques/Getty Images)

Les étoiles naines rouges sont une opportunité intéressante pour rechercher la vie extraterrestre. Ils ne brûlent pas aussi chaud que les étoiles semblables au soleil, ce qui signifie que toutes les exoplanètes en orbite devraient être plus proches pour atteindre des températures habitables. À son tour, cela pourrait faciliter la recherche et l’étude de l’une de ces exoplanètes, car elles orbitent plus souvent autour de leurs étoiles que la Terre ne tourne autour du soleil.

En fait, les astronomes ont trouvé pas mal d’exoplanètes rocheuses – comme la Terre, Planète Vénus Et Mars Il orbite des étoiles naines rouges dans cette zone habitable. Certains sont relativement proches. C’est quelque chose de mystifiant, et il semble certainement que les étoiles naines rouges doivent au moins héberger la vie quelque part, c’est pourquoi les astrobiologistes font des recherches.

Dans son article, Kipping énonce quatre décisions du paradoxe du ciel rouge.

La première décision : un résultat extraordinaire

La première est, eh bien, nous ne sommes qu’une boule étrange et bizarre. Si les taux d’apparition de la vie autour des deux types d’étoiles sont similaires, la Terre est loin, et notre émergence autour du Soleil était juste aléatoire, une chance sur 100.

Cela créera une tension avec le principe copernicien, qui stipule qu’il n’y a pas d’observateurs distincts dans l’univers et que notre place dans celui-ci est très naturelle. Pour nous, être des extrémistes peut suggérer que notre place est Pas Très naturel.

Cette réponse n’est pas impossible, mais ce n’est pas une réponse particulièrement satisfaisante. Les trois autres décisions apportent des réponses qui sont non seulement plus satisfaisantes, mais peuvent en fait être testables.

Résolution 2 : Empêcher la vie sous un ciel rouge

En vertu de cette décision, Kipping soutient que les naines jaunes sont plus habitables que les naines rouges et, par conséquent, que la vie apparaît beaucoup moins autour des naines rouges – environ 100 fois moins. Il y a beaucoup de preuves théoriques pour soutenir cette idée. Les naines rouges, par exemple, ont tendance à être bruyantes, avec beaucoup d’activité incandescente, et elles n’ont pas tendance à avoir des planètes semblables à Jupiter.

De nombreux travaux théoriques ont remis en question la plausibilité d’une vie complexe sur les naines M, avec des inquiétudes concernant l’arrêt des marées et l’effondrement atmosphérique, une susceptibilité accrue aux effets de l’activité stellaire, des phases de pré-séquence primaire prolongées et un manque d’avantages potentiels. Jupitercopains de taille », Kipping Livres.

« Sur cette base, il existe un bon raisonnement théorique pour soutenir la deuxième décision, même si nous maintenons qu’elle reste latente en termes d’observation. »

Vue d’artiste d’une naine rouge libérant une lueur massive. (Centre de vol spatial Goddard de la NASA/S. Wesinger)

La troisième décision : une fenêtre brisée sur une vie complexe

L’argument ici est que la vie n’a tout simplement pas eu le temps d’apparaître autour des étoiles naines rouges.

Cela peut sembler contre-intuitif, mais cela a à voir avec la séquence pré-primaire de la vie d’une étoile, avant qu’elle ne commence à fusionner l’hydrogène. Dans ce cas, l’étoile brûle plus chaud et plus brillant ; Pour les naines rouges, elles durent environ un milliard d’années. Pendant ce temps, un effet de serre permanent et incontrôlable peut se produire sur tous les mondes potentiellement habitables.

Cela pourrait signifier que la fenêtre d’apparition de la biologie complexe sur les planètes rocheuses sur les naines blanches et jaunes est beaucoup plus longue que sur les naines rouges.

Quatrième résolution : la rareté des points rouges pâles

Enfin, bien qu’environ 16% des naines rouges avec des exoplanètes soient répertoriées comme hébergeant des exoplanètes rocheuses dans la zone habitable, ces mondes ne sont probablement pas aussi courants que nous le pensions. Nos enquêtes échantillonnent les naines rouges les plus massives, car elles sont les plus brillantes et les plus faciles à étudier ; Mais et si les planètes extraterrestres, dont nous savons relativement peu de choses, n’avaient pas d’exoplanètes rocheuses dans la zone habitable ?

Les naines rouges de faible masse étant en fait les plus nombreuses, cela pourrait signifier que les exoplanètes rocheuses de la zone habitable sont cent fois moins fréquentes autour des naines rouges que les naines jaunes.

« Dans ce cas, la vie intelligente est rare dans l’univers et se propage à l’échelle mondiale entre les naines M et les FGK, mais les mondes habitables sont au moins deux ordres de grandeur moins fréquents autour des naines M que des FGK », a-t-il ajouté. Kipping Livres.

« Une différence de deux ordres de grandeur est une différence significative qui en fait une interprétation particulièrement intéressante. Cela nécessite que la grande majorité des planètes connues de la taille de la Terre et tempérées autour des naines M soient quelque peu inhospitalières à la vie, ou que le type tardif héberge rarement des naines M (masse de bas de gamme) mondes habitables.

Vue d’artiste d’un monde habitable en orbite autour d’une naine rouge Proxima Centauri. (Mark Garlick/Bibliothèque de photos scientifiques/Getty Images)

Il est même possible que la réponse se trouve dans bon nombre de ces décisions, ce qui rendrait l’impact dans n’importe quel domaine moins clair. Nous pourrons peut-être obtenir une confirmation bientôt. À mesure que notre technologie s’améliorera, par exemple, nous pourrons mieux voir les étoiles naines rouges de masse inférieure et rechercher des planètes en orbite autour d’elles.

Cela fait, si nous trouvons des exoplanètes rocheuses, nous pouvons examiner de plus près leur habitabilité potentielle, déterminer si elles orbitent dans la zone habitable et si la vie y a été entravée par des processus stellaires.

« finalement, » Kipping Livres, « Résoudre le paradoxe du ciel rouge est d’une importance capitale pour l’astrobiologie et SETI, avec l’inclusion des étoiles auxquelles nous consacrons nos ressources, ainsi que soulève une question fondamentale sur la nature et les limites de la vie dans l’univers. »

La recherche a été publiée dans PNAS.