miniatura|Representació d'un sistema al voltant de l'estel Èpsilon Eridani, un nan taronja. Lhabitabilitat en sistemes de nans taronja és objecte d'estudi per a experts en astrofísica, astrobiologia i exoplanetologia. La massa d'aquest tipus d'estels, compresa entre les 0,6 i 0,9 M☉, així com el seu radi i lluminositat, les situen entre els nans grocs com el Sol i els nans vermells.Empirical bolometric corrections for the main-sequence, G. M. H. J. Habets and J. R. W. Heintze, Astronomy and Astrophysics Supplement 46 (1981), pàg. 193-237.
Els estels tipus K marquen el límit de l'acoblament de marea per als planetes situats en la zona d'habitabilitat dels seus sistemes i, per tant, qualsevol objecte que els orbiti a una distància que ofereixi un interval de temperatures adequat per a l'existència d'aigua en estat líquid comptarà amb cicles de dia i nit com la Terra. Nombroses investigacions, com la publicada el 2014 pels astrofísics René Heller i John Armstrong en la revista Astrobiology, suggereixen que podrien ser més hospitalaris per a la vida que els anàlegs solars pels seus nivells de radiació ultraviolada, estabilitat, cicle vital i ubiqüitat.
L'exoplaneta confirmat amb més Índex de Similitud amb la Terra pertanyent a un sistema de nan taronja és Kepler-442b, amb un grau de parentiu del 84 %.
Característiques Els nans taronja es corresponen amb les de tipus K de la seqüència principal, amb masses des de 0,6 fins a 0,9 M☉ i temperatures de 3.500 a 5.000 K. No obstant això, els estels de la seqüència principal amb temperatures inferiors a 4.000 K són considerats genèricament com a nans vermells i no taronja, la qual cosa comprèn tant els de tipus M com els K-tardà. Atès que l'esperança de vida d'un estel és inversament proporcional a la seva massa i lluminositat, els nans taronja tenen un extens cicle vital. Davant dels 10.000 milions d'anys que comprèn en un estel tipus G com el Sol, els de tipus K poden romandre entre 20.000 i 40.000 milions d'anys en la seqüència principal. Amb una representativitat del 9 %, ocupen el segon lloc entre els estels més comuns de l'Univers després dels nans vermells, que suposen vuit de cada deu.
Zona habitable miniatura|Impressió artística d'un planeta situat a la zona d'habitabilitat d'un nan taronja. La zona d'habitabilitat dels estels nans taronja se situa de mitjana a una distància d'entre 0,5 i 1 ua del seu estel, encara que varia en funció de la seva grandària i lluminositat. Mentre que en un tipus K5 de 0,64 R☉ abastaria des de 0,342 fins a 0,67 ua respecte a l'estel, en un tipus K0 de 0,83 R☉ se situaria entre 0,604 i 1,188 ua. A aquestes distàncies i considerant la massa estel·lar, qualsevol exoplaneta es trobaria massa lluny per presentar ancoratge per marea i estaria a resguard de les ejeccions de massa coronal del seu estel. No obstant això, aquest últim punt no és tan transcendent als nans taronja com als vermells, ja que són considerablement més estables. En la seva fase inicial, els estels de classe M tenen taques estel·lars que en disminueixen la lluentor fins en un 40 % durant mesos i que poden expulsar flamarades capaces de duplicar-ne la lluminositat en qüestió de minuts.
Els estudis publicats per l'equip de Jorge I. Zuluaga a The Astrophysical Journal indiquen que hi ha un factor addicional a considerar en el potencial d'habitabilitat planetària d'un estel representat per la radiació ultraviolada i la seva capacitat per erosionar l'atmosfera d'un planeta. Com a referència, conclouen que qualsevol objecte de massa terrestre situat en l'òrbita d'un estel similar al Sol a una distància inferior a 0,8 ua, la perdria completament. Considerant la relació directa existent entre la massa d'un estel i la grandària de la seva zona habitable, com més petit sigui majors seran els efectes sobre qualsevol planeta Rínxols d'Or del sistema. Per poder conservar una part substancial de la seva atmosfera, han de tenir un camp magnètic més gran que el de la Terra i, per tant, han de ser més massius. En la investigació, l'únic exemple tractat sobre un exoplaneta pertanyent a un nan taronja és HD 85512 b, 3,5 vegades més massiu que la Terra, i determinen que la probabilitat que la seva atmosfera hagi sobreviscut a la intensa activitat inicial del seu estel és molt alta, a pesar que traspassa el límit intern de la zona habitable. És probable que la majoria d'objectes descoberts a la zona d'habitabilitat d'un astre d'aquest tipus puguin mantenir les seves atmosferes, especialment si la seva massa supera la terrestre.
Potencial per a la vida miniatura|Les plantes d'un planeta habitable pertanyent a un sistema tipus K adoptarien colors com el taronja o el vermell, fent visibles la seva tonalitat des de l'espai. Extraoficialment, aquests estels són coneguts com a «estels "Rinxolets d'Or"» per la seva situació intermèdia entre els de tipus G i M, presentant els avantatges de tots dos sense els seus teòrics inconvenients. En un estudi publicat en la revista Astrobiology el gener de 2014, els astrofísics René Heller i John Armstrong debaten la possibilitat que existeixin exoplanetes més aptes per a la vida que la Terra, que denominen planetes superhabitables. Una de les característiques propostes és la pertinença a un sistema estel·lar tipus K.
Segons les seves investigacions, els nans taronja tenen uns nivells de radiació ultraviolada òptims per al desenvolupament de la vida. Tots els estels travessen un període inicial d'intensa activitat, amb bruscs canvis de lluminositat i radiació, la durada de la qual té una relació inversa amb la seva massa. Al voltant d'uns 500 milions d'anys per a un nan groc com el Sol, els nans vermells menys massius poden romandre en aquesta fase més de 3.000 milions d'anys. Transcorregut aquest període, es mantenen estables durant pràcticament tota la seqüència principal. Als nans vermells, és possible que per llavors qualsevol planeta situat a la seva zona habitable hagi perdut la major part de la seva atmosfera i, en qualsevol cas, durant la seva fase estable els nivells de radiació ultraviolada per a aquesta regió serien massa baixos per permetre la síntesi d'alguns compostos bioquímics essencials.
Per contra, els nans taronja es troben en un estat intermedi, amb una fase d'intensa activitat més duradora que la dels anàlegs solars però sense aconseguir l'extensió típica per als nans vermells. A més, quan aconsegueixen la seva fase estable, ofereixen uns nivells de radiació ultraviolada inferiors als dels estels similars al Sol però suficients per sustentar els processos químics necessaris per a la vida. De fet, serien prou baixos per fer innecessàries les estratègies de protecció i reparació davant de la radiació que presenten els organismes terrestres.
La zona d'habitabilitat estel·lar varia al llarg de la seqüència principal, allunyant-se de l'estel a mesura que augmenta la seva lluminositat. Aquest procés, particularment lent als nans vermells, també és molt extens en estels de classe K però sense presentar l'adversitat dels de tipus M per a l'habitabilitat planetària.
Les investigacions de l'astrofísic Martin J. Heath en col·laboració amb experts de l'Institut SETI i del Centre d'Investigació Ames de la NASA, entre d'altres, suggereixen que la fotosíntesi seria possible fins i tot en exoplanetes situats a la zona habitable d'estels de classe M. El color principal de la vegetació varia en funció del tipus estel·lar, podent ser blau, verd, groc, taronja, vermell o fins i tot negre. En estels tipus K, les plantes probablement adoptarien un to taronja o vermell.
Descobriments Després de l'actualització de la base de dades exoplanetària del , el nombre total d'exoplanetes confirmats va ascendir a , la majoria detectats pel telescopi espacial Kepler per observació dels seus trànsits. Aquest mètode afavoreix la troballa de cossos planetaris amb una òrbita curta que passen freqüentment davant del seu estel. Per tant, la major part dels objectes descoberts pel telescopi són extremadament calents i solen pertànyer a estels tipus K i M, els planetes del qual tenen generalment un any més curt.
Aquesta llista indica els exoplanetes confirmats amb més índex de similitud amb la Terra que pertanyen a nans taronja i mostra algunes de les seves característiques en comparació de la Terra:
# Nom Període orbitalDistància (anys llum)data-sort-value=0 Terra 14 ℃ 1 1 365.26 dies 1 Kepler-442b -2.65 ℃ 2.34 1.34 112.31 dies 1115.9 2015 2 Kepler-62e 28.45 ℃ 4.54 1.61 122.39 dies 1200.3 2013 3 Kepler-283c 17.95 ℃ 7.04 1.81 92.74 dies 1741.7 2014 4 HD 40307 g -2.65 ℃ 7.09 1.82 197.80 dies 41.7 2012 5 Kepler-61b 40.85 ℃ 13.85 2.15 59.88 dies 1063.3 2012 6 Kepler-443b 22.35 ℃ 19.53 2.33 177.67 dies 2540.8 2015 7 Kepler-298d 48.75 ℃ 26.81 2.50 77.47 dies 1546.0 2014 8 Kepler-62f -33.65 ℃ 2.81 1.41 267.29 dies 1200.3 2013 9 Kepler-174d -20.25 ℃ 14.78 2.18 247.35 dies 1174.2 2014
Notes
Referències
Bibliografia Perryman, Michael (2011) «The Exoplanet Handbook» Cambridge University Press
Vegeu també Astrobiologia Zona d'habitabilitat Anàleg a la Terra Planeta superhabitable Habitabilitat en sistemes de nans vermells Habitabilitat en sistemes de nans grocs Habitabilitat planetària
Categoria:Astrobiologia Categoria:Colonització de l'espai