Экзопланеты возле красных карликов сталкиваются с экстремальной космической погодой

Красные карлики являются очень компактными светилами, но, несмотря на это, на них все время происходят вспышки, которые порождают большое количество высокоэнергетических частиц. Недавние исследования звезды Вольф 359 это подтверждают.

Вольф 359
Вольф 359. Источник: phys.org

Красный карлик Вольф 359

Планеты вокруг других звезд должны быть готовы к экстремальным погодным условиям, согласно новому исследованию рентгеновских обсерваторий Chandra и XMM-Newton, в котором изучалось влияние рентгеновского излучения на потенциальные планеты вокруг самого распространенного типа звезд.

Астрономы обнаружили, что только планета с парниковыми газами в атмосфере, как у Земли, и на относительно большом расстоянии от исследуемой звезды будет иметь шанс поддерживать жизнь, как мы ее знаем.

Вольф 359 — красный карлик с массой, составляющей примерно десятую часть массы Солнца. Красные карлики — самые распространенные звезды во Вселенной, они живут миллиарды лет, предоставляя достаточно времени для развития жизни. При расстоянии всего 7,8 светового года он также является одной из ближайших к Солнечной системе звезд.

«Вольф 359 может помочь нам раскрыть тайны звезд и их пригодности для жизни, — сказал Скотт Волк из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов (CfA), который возглавлял исследование. — Он так близко и принадлежит к такому важному классу звезд — это замечательное сочетание».

Исследование окрестностей Вольф 359 с помощью телескопов

Поскольку красные карлики являются самым распространенным типом звезд, астрономы настойчиво искали экзопланеты вокруг них. С помощью оптических телескопов астрономы нашли некоторые доказательства существования двух планет на орбите Вольф 359, но эти выводы были оспорены другими учеными.

«Хотя у нас пока что нет доказательств наличия планет вокруг Вольф 359, вполне возможно, что она содержит несколько планет, — добавляет Волк. — Это делает ее отличной испытательной площадкой для изучения того, что испытывают планеты вокруг такого типа звезд».

Волк и его коллеги использовали «Чандру» и XMM для изучения количества постоянного рентгеновского излучения и экстремального ультрафиолетового излучения — самого энергичного типа УФ-излучения, которое Вольф 359 испускает на возможные планеты вокруг себя.

Они обнаружили, что Вольф 359 производит достаточно вредного излучения, чтобы только планета с парниковыми газами, такими как углекислый газ, в своей атмосфере и расположенная на относительно большом расстоянии от звезды была способна поддерживать жизнь.

Исследование зоны, пригодной для жизни

Чтобы изучить влияние энергичного излучения на пригодность к жизни планет-кандидатов, команда рассмотрела пригодную для жизни зону — область вокруг звезды, где на поверхности планеты может существовать жидкая вода.

Внешняя граница пригодной для жизни зоны для Вольф 359 составляет около 15% расстояния между Землей и Солнцем, поскольку красный карлик гораздо менее яркий, чем Солнце. Ни одна из планет-кандидатов в этой системе не находится в зоне жизни светила: одна из них слишком близко к звезде, а другая — слишком далеко.

«Если внутренняя планета существует, то рентгеновское и экстремальное ультрафиолетовое излучение, которому она подвергается, разрушит атмосферу этой планеты всего за миллион лет», — сказал соавтор исследования Игнацио Пиллитери из CfA и Национального института астрофизики в Палермо (Италия).

Команда также рассмотрела влияние радиации на еще не обнаруженные планеты в пределах пригодной для жизни зоны. Ученые пришли к выводу, что планета, подобная Земле, в середине пригодной для жизни зоны, должна быть способна поддерживать атмосферу в течение почти двух миллиардов лет, тогда как планета у внешнего края может существовать бесконечно долго благодаря потеплению, вызванному парниковыми газами.

Рентгеновские вспышки и их опасность

Еще одна большая опасность для планет, вращающихся вокруг таких звезд, как Wolf 359, – это рентгеновские вспышки, или случайные яркие всплески рентгеновского излучения, в дополнение к постоянному, ежедневному излучению звезды. Сочетание наблюдений, сделанных с помощью «Чандры» и XMM-Newton, позволило обнаружить 18 рентгеновских вспышек от Вольфа 359 в течение 3,5 дней.

Экстраполируя эти наблюдаемые вспышки, команда ожидает, что гораздо более мощные и разрушительные вспышки будут происходить в течение более длительных периодов времени. Совокупное воздействие постоянного рентгеновского и ультрафиолетового излучения и вспышек означает, что любая планета, расположенная в пригодной для жизни зоне, вряд ли будет иметь значительную атмосферу, достаточную для формирования и выживания многоклеточной жизни, как мы знаем ее на Земле. Исключение составляет лишь внешний край пригодной для жизни зоны, если планета имеет значительный парниковый эффект.

По материалам phys.org

Опасный астероид 2024 YR4 может врезаться в Луну вместо Земли
Между Луной и Марсом: NASA предлагает Трампу компромисс
Меньше бюрократии: Blue Origin уволит каждого десятого сотрудника
«Живое» небо: захватывающее видео дрейфа облаков на Марсе
Прощай, Земля: аппарат Blue Ghost сделал потрясающее космическое селфи
Hubble и Chandra собрали звездный букет на День святого Валентина
Постичь безграничный космос: существует ли конец Вселенной?
Самое мощное нейтрино в истории: обнаружена частица с энергетическим рекордом
От Колумбии до Индии: куда может упасть астероид 2024 YR4
Департамент Илона Маска займется проверкой платежей NASA