Kırmızı cüce sistemlerinin yaşanabilirliği
Araştırma > Değişkenlik

Kırmızı cüceler daha kararlı ve büyük kuzenlerine kıyasla çok daha değişken ve şiddetlidir. Genellikle yaydıkları ışığı aylarca %40'a kadar azaltabilen yıldız lekeleriyle kaplıdırlar. Dünya'da yaşam, kışın benzer şekilde azalan sıcaklıklarına birçok şekilde adapte olmuştur. Yaşam, kış uykusuna yatarak ve/veya sıcaklığın daha sabit olabileceği derin sulara dalarak hayatta kalabilir. Aşırı soğuk dönemlerde okyanusların donma ihtimali vardır. Eğer öyleyse, karartma dönemi sona erdiğinde, gezegenin albedosu karartma öncesine göre daha yüksek olacaktır. Bu da kırmızı cüceden daha fazla ışığın yansıyacağı anlamına gelir ki bu da sıcaklıkların toparlanmasını engeller ya da muhtemelen gezegen sıcaklıklarını daha da düşürür.
Diğer zamanlarda kırmızı cüceler, parlaklıklarını birkaç dakika içinde ikiye katlayabilen devasa parlamalar yayarlar. Aslında, giderek daha fazla kırmızı cüce değişkenlik açısından incelendikçe, daha fazlası bir dereceye kadar parlama yıldızları olarak sınıflandırıldı. Parlaklıktaki bu tür değişiklikler yaşam için çok zararlı olabilir. İşaret fişekleri ayrıca, gezegenin atmosferinin büyük bir bölümünü yok edebilecek yüklü parçacık selleri de üretebilir. Nadir Dünya hipotezine katılan bilim adamları, kırmızı cücelerin güçlü parlama sırasında yaşamı destekleyebileceğinden şüphe duyuyorlar. Gelgit kilitlenmesi muhtemelen nispeten düşük bir gezegen manyetik momentiyle sonuçlanacaktır. Koronal kütle atımları (CME'ler) yayan aktif kırmızı cüceler, gezegen atmosferiyle temas edene kadar manyetosferi geri çekerdi. Sonuç olarak, atmosfer güçlü bir erozyona uğrayacak ve muhtemelen gezegeni yaşanmaz hale getirecektir. Kırmızı cücelerin dönme veya parlama aktivitelerinden beklendiği gibi çok daha düşük bir CME oranına sahip oldukları ve büyük CME'lerin nadiren meydana geldiği bulundu. Bu, atmosferik erozyonun CME'lerden ziyade esas olarak radyasyondan kaynaklandığını göstermektedir.
Aksi takdirde, gezegenin bir manyetik alanı olsaydı, parçacıkları atmosferden saptıracağı öne sürülür (gelgitle kilitlenmiş bir M-cüce gezegenin yavaş dönüşü bile - yıldızının yörüngesinde her dönüşünde bir kez döner - yeterli olacaktır) gezegenin iç kısmının bir kısmı erimiş halde kaldığı sürece bir manyetik alan oluşturmak için). Bu manyetik alan, gözlemlenen büyüklükteki (karasal 0.5G ile karşılaştırıldığında 10–1000G) ve oluşması muhtemel olmayan parlamalara karşı koruma sağlamak için Dünya'nınkine kıyasla çok daha güçlü olmalıdır. Ancak gerçek matematiksel modeller, ulaşılabilecek en yüksek dinamo kaynaklı manyetik alan güçleri altında bile, Dünya'nınkine benzer kütlelere sahip dış gezegenlerin atmosferlerinin önemli bir bölümünü CME patlamaları ve XUV emisyonları (G ve K yıldızlarını da etkileyen, 0,8 AU'dan daha yakın olan Dünya benzeri gezegenler bile atmosferlerini kaybetmeye eğilimlidir). Atmosferik erozyon, su okyanuslarının tükenmesini bile tetikleyebilir. İlkel Dünya'daki veya Satürn'ün uydusu Titan'daki gibi kalın bir hidrokarbon pusuyla örtülmüş gezegenler, yüzen hidrokarbon damlacıkları ultraviyole radyasyonu emmede özellikle etkili olduğundan, patlamalardan hâlâ kurtulabilir.
Gerçek ölçümler, kırmızı bir cücenin yörüngesinde dönen iki dış gezegende ilgili atmosferlerin varlığını reddetmektedir: TRAPPIST-1 b ve TRAPPIST-1 c çıplak kayalardır veya çok daha ince atmosferlere sahiptir.
Yaşamın başlangıçta kendini radyasyondan koruyabilmesinin bir başka yolu da, gezegenin sıvı okyanusları sürdürecek kadar bir atmosferi muhafaza edebileceği varsayımıyla, yıldız ilk parlama aşamasından geçene kadar su altında kalmak olabilir. "Aurelia" adlı televizyon programını hazırlayan bilim insanları, bir kırmızı cüce patlamasına rağmen yaşamın karada devam edebileceğine inanıyorlardı. Yaşam karaya ulaştığında, sessiz bir kırmızı cüce tarafından üretilen düşük UV miktarı, yaşamın ozon tabakası olmadan gelişebileceği ve dolayısıyla asla oksijen üretmeye ihtiyaç duymayacağı anlamına gelir.
Bir kırmızı cücenin yaşam döngüsünün şiddetli parlama döneminin, varlığının sadece kabaca ilk 1,2 milyar yılı sürdüğü tahmin edilmektedir. Bir gezegen gelgit kilitlenmesinden kaçınmak için kırmızı cüceden uzakta oluşursa ve bu çalkantılı başlangıç döneminden sonra yıldızın yaşanabilir bölgesine göç ederse, yaşamın gelişmesi için bir şansa sahip olması mümkündür.
En büyük patlamaların yıldız kutuplarına yakın yüksek enlemlerde meydana geldiği bulunmuştur, bu nedenle dış gezegenlerin yörüngeleri yıldız dönüşüyle aynı hizadaysa, patlamalardan daha önce düşünülenden daha az etkilenirler