НОВОСТИ КОСМОСА И АСТРОНОМИИ

«Хаббл» показал супер-вспышки уничтожающие атмосферы планет

Слово «HAZMAT» описывает вещества, которые представляют опасность для окружающей среды или даже для самой жизни. Представьте себе, что термин применяется ко всем планетам, которые подверглись воздействию вспышек со стороны звезды-хозяина, которые уничтожили атмосферу и сделали среду полностью непригодной для жизни. Космический телескоп NASA под названием «Хаббл» наблюдает за такими звездами в рамках программы HAZMAT-Habitable Zones и M dwarf Activity.

«М карлик» — астрономический термин для обозначения красной карликовой звезды — наименьшей по размеру, но самой распространенной и долгоживущей звезды в нашей Галактике. Программа HAZMAT позволяет выявить ультрафиолетовое излучение красных карликов в трех разных возрастных группах: молодой, средний и старый. Звездные вспышки красных карликов особенно ярки в ультрафиолетовом свете по сравнению с солнцеподобными звездами. Ультрафиолетовая чувствительность «Хаббл» делает телескоп очень ценным для наблюдения этих вспышек. Считается, что вспышки «питаются» интенсивными магнитными полями, которые создает вращение звездной атмосферы. Когда магнитные поля переплетаются слишком сильно, поля ломаются и снова соединяются, высвобождая огромное количество энергии.

На днях команда ученых обнаружила, что вспышки от самых молодых красных карликов, — возрастом не более 40 миллионов лет, в 100-1000 раз более энергичны, чем вспышки более старых звезд. Это тот самый возраст, когда на орбите звезды может сформироваться землеподобная планета. Приблизительно три четверти звезд нашей галактики — красные карлики. Большинство планет галактики, вращаются вокруг этих звезд на расстоянии, где температура достаточно умеренная для существования воды в жидком виде на их поверхности. Фактически, ближайшая звезда к нашему Солнцу — красный карлик Проксима Центавра также имеет на своей орбите планету размером с Землю, причем находится она в зоне обитаемости.

Однако молодые красные карлики являются активными звездами, производящими интенсивные ультрафиолетовые вспышки, которые вызывают так много энергии, что могут влиять на химию атмосферы и, возможно даже, полностью уничтожать атмосферы этих планет.

«Цель программы HAZMAT — помочь понять обитаемость планет вокруг звезд с низкой массой», — объяснила главный исследователь программы Аризонского государственного университета Евгения Школьник. «Эти звезды с низкой массой критически важны для понимания планетарных атмосфер».

Результаты первой части этой программы «Хаббл» были опубликованы в «Астрофизическом журнале». В этом исследовании рассматривается частота вспышек 12 молодых красных карликов. «Получение этих данных о молодых звездах было особенно важно, потому что разница в активности их вспышек довольно велика по сравнению с более старыми звездами», — отметил Парке Лойд из государственного университета штата Аризона, первый автор этой статьи.

Программа наблюдения обнаружила одну из самых интенсивных звездных вспышек, когда-либо наблюдавшихся в ультрафиолетовом свете. Так называемая Hazflare оказалась вспышкой которая в разы превосходит самую мощную вспышку на нашем Солнце.

«Мы вот уже сто лет постоянно наблюдаем за Солнцем», — сказал Лойд. «И за это время мы увидели одну, может быть, две вспышки, которые имеют энергию, хоть немного напоминающую энергию Hazflare. В течение всего времени наблюдений «Хаббл» за этими маленькими звездами мы наблюдали за этим событием, мы смотрим на эти «суперфлары» практически каждый день или даже несколько раз в день».

Могут ли супер-вспышки такой частоты и интенсивности обречь молодые планеты на полную необитаемость? По словам Лойда, такие вспышки, которые они наблюдают способны «сдувать» атмосферу планеты, однако это не означает, что при этом они полностью уничтожают на них предполагаемую жизнь. То есть, по его мнению, это могут быть такие формы жизни, которые живут не только за счет атмосферы.

Следующая часть исследования HAZMAT будет состоять в изучении красных карликов среднего возраста, возраст которых составляет 650 миллионов лет. Затем будут изучены и самые старые красные карлики, их будут анализировать и сравнивать с молодыми и промежуточными звездами, чтобы понять эволюцию среды и планет на их орбитах.

нравится(1)не нравится(1)

Клонирование Земли не потребуется! — Океанические миры могут поддерживать жизнь даже на орбитах звезд-красных карликов

Ранее научное сообщество в своем большинстве полагало, что планеты, окруженные водой, не способны поддерживать цикличность минералов и газов таким же образом, как это происходит на Земле и, следовательно, не могут обладать условиями для существования жизни. Однако новое исследование, опубликованное 30 августа в «Астрофизическом журнале», показало, что океанические планеты способные обладать гораздо более мягкими условиями для обитания, чем предполагалось ранее. В основу данной работы легли результаты более чем тысячи моделей.

«Совсем нет никакой необходимости клонировать нашу Землю с материками и океаном», — отметил Эдвин Кайт, доцент геофизических наук в Чикаго и ведущий автор исследования.

По мере совершенствования телескопов ученые находят все больше и больше планет, вращающихся вокруг звезд в других солнечных системах. Такие открытия приводят к новым исследованиям о том, как жизнь может потенциально выживать на других планетах, некоторые из которых сильно отличаются от Земли — некоторые из них могут быть полностью покрыты водой на сотни миль в глубину.

Так как для развития жизни необходим достаточно продолжительный период, потому что свет и тепло на планетах могут меняться по мере того, как их звезды стареют, ученые обычно ищут планеты, у которых есть как вода, так и некоторый способ сохранить свой климат стабильным в течение времени. За образец они берут только ту планету, о которой знают достаточно хорошо — Землю. В течение долгого времени наша планета охлаждается, вытягивая парниковые газы в минералы, которые при нагреве высвобождает через вулканы.

Однако эта модель не работает в водном мире с глубокой водой, покрывающей скалистый мир и подавляющей вулканы.

Кайт и соавтор исследования из штата Пенсильвания Эрик Форд хотели узнать, есть ли другой способ. Они создали симуляцию с тысячами случайно сформированных планет и отслеживали эволюцию своего климата в течение миллиардов лет.

«Удивительно, что многие из них остаются стабильными спустя более миллиарда лет, это просто удача», — отметил Кайт. «Мы предполагаем, что такие миры составляют порядка 10 процентов из всех».

Эти счастливые планеты находятся на правильных орбитах, они обладают необходимым количеством углерода, и у них не так много минералов и элементов из коры, растворенной в океанах, что углерод выходит из атмосферы. Обладая достаточным количеством воды изначально, они циркулируют углерод только между атмосферой и океаном, что в правильных концентрациях является достаточным для поддержания стабильности.

«Каким временем обладает планета для развития жизни, зависит в основном от углекислого газа и от того, как он распространен между океаном, атмосферой и скалами в первые годы существования планеты», — сказал Кайт. «В долгосрочной перспективе, мы имеем возможность сохранить планету для жизни и без геохимического цикла, который мы наблюдаем на Земле».

Моделирование показало, что такие планеты могут находится на орбитах не только звезд, похожих на наше Солнце, но и на орбитах красных карликов. По мнению ученых планеты в системах красных карликов являются перспективными кандидатами для поддержания на них жизни. Это возможно потому, что эти звезды становятся намного ярче, чем, например, наше Солнце, которое предоставляет намного более продолжительный период времени для начала цикла. Однако, те же самые условия, смоделированные в этой статье, могут быть применены и к планетам на орбитах красных карликов и все что для этого нужно — постоянный свет от звезды.

нравится(12)не нравится(1)

Популярные статьи

Популярные блоги