Оценка обитаемости планет возле красных карликов на примере звезды Барнарда
Новое исследование с использованием данных рентгеновской обсерватории НАСА Чандра и космического телескопа Хаббла дает новое понимание важного вопроса: насколько обитаемы планеты, вращающиеся вокруг наиболее распространенного типа звезд в Галактике?
Целью нового исследования являлась звезда Барнарда, которая является одной из самых близких к Земле звезд — она находится на расстоянии всего 6 световых лет.
Звезда Барнарда — это красный карлик, маленькая звезда, которая медленно прожигает запас топлива и может существовать намного дольше, чем звезды среднего размера, такие как наше Солнце. Ей около 10 миллиардов лет, что вдвое превышает возраст Солнца.
Авторы использовали Звезду Барнарда в качестве примера, чтобы узнать, как вспышки от старого красного карлика могут повлиять на любые планеты, вращающиеся вокруг него.
Наблюдения Чандрой звезды Барнарда, сделанные в июне 2019 года, выявили одну рентгеновскую вспышку (показано во вставке), а наблюдения Хаббла, сделанные в марте 2019 года, выявили две ультрафиолетовые вспышки высокой энергии (показаны на дополнительном графике).
Оба наблюдения длились около семи часов, и на обоих графиках видно, что рентгеновская или ультрафиолетовая яркость резко возрастает. Основываясь на продолжительности вспышек и наблюдениях, авторы пришли к выводу, что звезда Барнарда испускает потенциально разрушительные вспышки примерно в 25% случаев.
Затем астрономы изучили, что означают эти результаты для скалистых планет, вращающихся в обитаемой зоне — где жидкая вода могла существовать на их поверхности — вокруг старого красного карлика, такого как звезда Барнарда.
Любая атмосфера, сформировавшаяся на ранних этапах жизни планеты в обитаемой зоне, вероятно, была бы уничтожена высокоэнергетическим излучением звезды во время ее бурной юности. Позже, однако, атмосферы планет могут восстановиться, поскольку звезда с возрастом становится менее активной.
Этот процесс регенерации может происходить за счет газов, выделяемых при ударах твердого материала, или газов, выделяемых в результате вулканических процессов.
Однако мощные вспышки, подобные тем, о которых здесь сообщается, неоднократно происходившие на протяжении сотен миллионов лет, могут разрушить любую регенерированную атмосферу на каменистых планетах в обитаемой зоне.
Это уменьшило бы шанс существования жизни в этих мирах. В настоящее время исследователи изучают высокоэнергетическое излучение многих других красных карликов, чтобы определить, является ли звезда Барнарда типичной.
Kevin France et al. The High-Energy Radiation Environment Around a 10 Gyr M Dwarf: Habitable at Last? arXiv:2009.01259 [astro-ph.EP] arxiv.org/abs/2009.01259