Pentru o clasificare a stelelor vezi Diagrama H-R.
Stelele de tip M sunt cele mai comune stele din univers, cunoscute sub numele de pitice roșii. Masa lor este sub 40% din masa Soarelui nostru, Sol. Luminozitatea lor este foarte slabă și de culoare roșie. Aceste stele au o durată de viață foarte lungă, deoarece își ard lent hidrogenul. O planetă asemănătoare Pământului s-ar afla pe o orbită de tip torță. În jurul marii majorități a piticelor roșii există o zonă locuibilă.
Steaua
Plantele roșii pot fi împărțite în două grupe principale: stelele de erupție și stelele mai stabile, „prietenoase”. Un bun exemplu de stea eruptivă este UV Ceti, în timp ce o stea mai prietenoasă este Steaua lui Barnard. În jurul unei stele eruptive precum UV Ceti (a se vedea imaginea din dreapta), erupțiile pot atinge dimensiuni uriașe, crescând producția de energie stelară de mai multe ori în doar câteva secunde. Petele solare se pot forma oricând și scad luminozitatea de câteva ori. Acesta va fi un coșmar pentru coloniștii care vor încerca să construiască un nou Pământ aici. Pe de altă parte, Steaua lui Barnard este mult mai prietenoasă, dar nu și sigură. Încă mai aruncă în aer erupții, terorizându-și planetele, dar astfel de evenimente sunt mult mai rare.
Lumina unei pitice roșii este diferită de lumina generată de Sol. Lumina ultravioletă este aproape absentă, așa că un strat de ozon ar putea să nu fie necesar. Razele X sunt generate în principal în cadrul erupțiilor. Cea mai mare parte a luminii vine în infraroșu. Lumina vizibilă este mai mult în spectrul roșu. Lumina vizibilă poate fi de până la 1 000 000 de ori mai puțin puternică decât cea solară. În cazul stelei lui Barnard, aceasta este de 0,000441 , însă lumina infraroșie este de aproximativ 10 ori mai intensă.
Vânturile solare sunt foarte mici, cu excepția perioadelor de erupție.
Din cauza masei scăzute, foarte puține stele pitice roșii devin giganți roșii, deoarece masa minimă necesară pentru a deveni una este o treime din masa lui Sol.
Planeta gazdă
Planeta din jurul piticilor roșii nu este ușor de terasat. Unul dintre principalele motive este lumina. De exemplu, Steaua lui Barnard are o lumină roșie slabă. La o distanță de numai 0,021 UA, această stea minusculă strălucește în lumina vizibilă ca Soarele văzut de pe Pământ. Cu toate acestea, deoarece cea mai mare parte a luminii este în infraroșu, aceleași temperaturi vor fi de așteptat să fie găsite în jurul valorii de 0,047 UA (ceea ce dă o perioadă orbitală de numai 7 zile). O situație similară poate fi întâlnită și în cazul altor pitice roșii .
Se așteaptă ca o zonă locuibilă să fie găsită pe o orbită de 10 ori mai aproape decât Mercur! Dar ce ar însemna asta? Când coloniștii vor încerca să cultive, lumina stelelor nu va oferi toate lungimile de undă de care plantele asemănătoare Pământului vor avea nevoie. Lumina roșie reprezintă aproximativ 10% din lumina solară pe orbita Pământului, în timp ce lumina albastră reprezintă doar 1%. Prin utilizarea gazelor cu efect de seră, coloniștii vor putea teraforma planete și mai îndepărtate, dar există o limită. Dacă lumina (roșie sau albastră) este sub 0,1% din lumina echivalentă de pe Pământ, plantele vor muri. Aceasta înseamnă că, fără o sursă suplimentară de lumină, plantele vor supraviețui doar cu 10% din lumina din zona locuibilă clasică. Plantele modificate genetic ar putea folosi doar lumina roșie, dar, cu toate acestea, atunci când această lumină este prea slabă (0,2% din lumina echivalentă a Pământului, presupunând că jumătate va fi folosită ca lumină albastră), vor muri și ele. Pe baza acestor informații, putem concluziona că limita exterioară pentru teraformarea unei planete din jurul stelei lui Barnard este:
- Aproximativ 0,06 UA fără gaze cu efect de seră (10% lumină roșie, 1% lumină albastră, înrudite cu Pământul)
- 0,15 UA cu gaze cu efect de seră, pentru plante asemănătoare Pământului (1% lumină roșie, 0,1% lumină albastră)
- 0,33 UA cu gaze cu efect de seră, pentru plante modificate genetic (0,2% lumină roșie).
Forțele mareice sunt foarte puternice la o asemenea proximitate față de steaua gazdă. O planetă aflată pe o orbită eliptică va experimenta forțe puternice, similare cu cele ale lunii Io de pe Jupiter. Cu toate acestea, dintre lunile lui Saturn, Enceladus este activă din punct de vedere geologic, în timp ce Mimas, mai apropiată, nu este. Așadar, ar putea exista planete cu mai multă sau mai puțină activitate vulcanică. Este aproape sigur că planeta va fi blocată tidian, arătând aceeași față către stea. La distanțe mai mari (peste 0,2 UA) este posibil ca planetele să nu fie blocate de tiduri. Aceste planete se vor roti încet, precum Venus sau Mercur.
Caracteristicile de mediu depind de detaliile planetare. Un model TV propune o planetă cu partea întunecată acoperită de ghețari veșnici, un gigantic uragan nesfârșit în centrul părții de zi și un inel temperat mare care o înconjoară și care separă partea de zi de cea de noapte. Un alt model propune o parte întunecată acoperită de apă și o parte diurnă cu viață. Teoria planetei globului ocular ar putea funcționa foarte bine în acest caz.
Un scenariu diferit este că planeta va avea practic toate tipurile de climă întâlnite pe Pământ, dar fără anotimpuri. Va avea în centru o pădure ecuatorială, va avea deșerturi și savană (fără un sezon umed și unul uscat, doar cu cantități diferite de ploaie). Pădurile temperate ar putea arăta ca o primăvară eternă, în care florile se înroșesc din când în când și poți vedea atât flori, cât și fructe pe aceeași plantă. Mai aproape de zona crepusculară, ați putea găsi păduri siberiene și tundră articulară, dar toate acestea arată la fel. Fără iarnă, fără vară. De asemenea, deoarece plantele urmăresc lumina, ați putea vedea copaci care cresc înclinați, încercând să „ajungă” la soarele fix, la fel cum plantele dintr-o cameră sunt răsucite spre fereastră.
Un lucru este sigur. O planetă blocată tidal va avea o climă foarte previzibilă, fără anotimpuri sau zile. Vânturile vor urma traiectorii constante de-a lungul unui circuit global continuu care leagă ambele părți. Vânturile puternice și constante vor oferi coloniștilor suficientă energie pentru toate nevoile lor.
Distanța mai mică față de stea este punctul în care o planetă nu mai poate rezista forțelor gravitaționale puternice și se rupe în bucăți. Cu toate acestea, această distanță nu este atât de mare. În sistemul solar, Mercur poate fi teraformată. În jurul unei pitice roșii, o planetă de tip Mercur s-ar potrivi foarte aproape de cea mai mică distanță de siguranță. Așadar, orice planetă aflată pe o orbită apropiată în jurul unei pitice roșii poate fi teoretic teraformată.
O altă problemă este că, din moment ce o planetă terestră trebuie să fie atât de aproape, aceasta nu va avea orbite sigure pentru sateliți.
Din moment ce planetele vor fi blocate tidorial, dinamul lor va funcționa lent. Aceasta nu este o problemă, deoarece piticele roșii au vânturi solare mai puțin puternice (cu excepția erupțiilor, care sunt foarte puternice la această distanță de lanternă).
Cea mai mare provocare pentru coloniști va fi, mai mult ca sigur, erupțiile puternice. În funcție de cantitatea de erupții, este puțin probabil ca unele pitice roșii (cum ar fi UV Ceti) să găzduiască planete locuibile. Planetele care orbitează îndeaproape în jurul stelelor de erupție aproape sigur nu vor avea atmosferă, deoarece erupțiile puternice ar fi spulberat așa ceva cu mult timp în urmă. Nici măcar un câmp magnetic puternic nu este suficient pentru a opri aceste explozii. Puterea lor este similară cu cea a erupțiilor solare, dar, deoarece planetele cu apă lichidă sunt atât de aproape (de 20 de ori mai aproape decât Pământul), efectul este uriaș. Unele stele au explozii atât de violente, încât lumina lor poate crește de 100 de ori. Altele, precum Proxima Centauri, generează o erupție la fiecare două ore. O stea mai masivă nu va avea atât de multe explozii ca o stea mai mică. Stelele cu tipul spectral M0, M1, M2 și M3 sunt mult mai sigure. Stelele cu tipuri spectrale mai slabe decât M4 (M5, M6, M7 și mai jos) vor fi mai instabile. Stelele care se rotesc mai repede vor avea, de asemenea, mai multe explozii. Deoarece stelele mai vechi se rotesc mai încet, se poate spune că stelele mai vechi sunt mai sigure. De fapt, Steaua lui Barnard este mai veche decât galaxia noastră (și una dintre cele mai sigure pitice roșii). Baza de date Internet Stellar Database enumeră piticele roșii sigure cu o literă n suplimentară, în timp ce stelele cu erupții au un e suplimentar atașat clasei spectrale.
Plantele roșii apropiate – lista completă este disponibilă aici
- Proxima Centauri (stea flare) – 4,24 LY
- Barnard’s Star (sigură) – 5.98 LY
- Wolf 359 (flare star) – 7.78 LY
- Lalande 21185 (safe) – 8.29 LY
- UV Ceti & BL Ceti (flare stars) – 8.73 LY
- Ross 154 (safe) – 9.68 LY
- Ross 248 (flare star) – 10.32 LY
Since red dwarfs are the longest lived among all main sequence stars, they might be the last refuge for civilizations that will exist closer to the end of the universe.