Najczęstszym typem gwiazdy w galaktyce jest gwiazda czerwonego karła. Żadnej z tych małych, słabych gwiazd nie można zobaczyć gołym okiem z Ziemi, ale mogą one emitować rozbłyski znacznie potężniejsze niż cokolwiek, co emituje Słońce. Dwóch astronomów korzystających z teleskopu kosmicznego Hubble'a zobaczyło czerwoną karłowatą gwiazdę emitującą potężny rodzaj rozbłysku zwanego superszybkim. To zła wiadomość dla planet w tak zwanych strefach zamieszkiwania tych gwiazd.
Czerwone karły stanowią około 75% gwiazd Drogi Mlecznej, więc prawdopodobnie są gospodarzem wielu egzoplanet. W rzeczywistości naukowcy sądzą, że większość planet, które znajdują się w strefach zamieszkałych, krążą wokół czerwonych karłów. Ale im więcej astronomów obserwuje te gwiazdy, tym bardziej uświadamiają sobie, jak chaotyczny i energetyczny może być w ich sąsiedztwie. Oznacza to, że będziemy musieli przemyśleć, co oznacza strefa mieszkalna.
„Kiedy zdałem sobie sprawę z ilości światła emitowanego przez superflare, przez jakiś czas siedziałem, patrząc na ekran komputera, myśląc„ Whoa ”. - Parke Loyd, Arizona State University.
Dwóch astronomów z Uniwersytetu Arizony zaobserwowało młode czerwone gwiazdy karła w ramach programu o nazwie HAZMAT, czyli „Strefy mieszkalne i aktywność karła M w czasie”. HAZMAT wykorzystuje teleskop kosmiczny Hubble'a do badania gwiazd czerwonego karła na trzech różnych etapach życia: młodych, średnich i starych. W ramach projektu HAZMAT skupiono się na promieniowaniu ultrafioletowym pochodzącym z gwiazd, części widma elektromagnetycznego, w której gwiazdy te są najbardziej aktywne. Ich wyniki opisano szczegółowo w nowym artykule.
„Gwiazdy czerwonego karła są najmniejszymi, najczęstszymi i najdłużej żyjącymi gwiazdami w galaktyce” - mówi Evgenya Shkolnik, adiunkt w School of Earth and Space Exploration ASU i główny badacz programu HAZMAT. „Ponadto uważamy, że większość czerwonych karłów posiada układ planet krążących wokół nich.”
Astronomowie uważają, że supłaski pochodzące od gwiazd czerwonego karła są powodowane przez ich pola magnetyczne. Niektóre gwiazdy czerwonych karłów mają pola magnetyczne znacznie silniejsze niż większe gwiazdy, prawdopodobnie dlatego, że czerwone karły obracają się znacznie szybciej niż większe gwiazdy. Gdy gwiazda się obraca, jej pola magnetyczne mogą się splątać. Jeśli to splątanie staje się zbyt intensywne, linie pola magnetycznego pękają, a następnie łączą się ponownie, powodując olbrzymi rozbłysk energii ultrafioletowej, superflare.
Wiek gwiazdy jest częścią zjawiska superflare. Młodsze gwiazdy, szczególnie te w ciągu pierwszych stu milionów lat ich życia, wykazują większą płomienną aktywność niż gwiazdy w średnim i starszym wieku. I możliwe, że ten płomień występuje codziennie.
„Oznacza to, że patrzymy na superflarze zdarzające się codziennie, a nawet kilka razy dziennie”. - Parke Loyd, Arizona State University.
Parke Loyd, doktorant z Arizona State University, jest głównym autorem artykułu. Powiedział: „Kiedy zdałem sobie sprawę z ilości światła emitowanego przez superflare, przez jakiś czas siedziałem, wpatrując się w ekran komputera, myśląc„ Whoa ”.
„Gromadzenie danych na temat młodych czerwonych karłów było szczególnie ważne, ponieważ podejrzewaliśmy, że te gwiazdy byłyby dość niesforne w ich młodości, czyli po około stu milionach lat od ich powstania” - powiedział Loyd.
Loyd dodał: „Większość potencjalnie nadających się do zamieszkania planet w naszej galaktyce musiała wytrzymać intensywne rozbłyski, takie jak te, które zaobserwowaliśmy w pewnym momencie ich życia. To otrzeźwiająca myśl ”. Pytanie brzmi: czy życie może przetrwać?
Młode czerwone karły emitują tyle energii, że ich superflezy są wystarczająco potężne, aby zniszczyć atmosferę każdej planety w ich strefach zamieszkania. Wiele z tych planet może być przypieczętowanych związanych z ich czerwoną gwiazdą karła, co stanowi kolejny warunek, który sprawia, że życie na tych egzoplanetach jest bardzo trudną perspektywą. Ale ponieważ większość egzoplanet stref mieszkalnych w naszej galaktyce krążą wokół czerwonych karłów, ważne jest zbadanie interakcji między planetą i gwiazdą.
„Celem programu HAZMAT jest zrozumienie warunków życia planet wokół gwiazd o niskiej masie” - wyjaśnia Shkolnik. „Te gwiazdy o małej masie są niezwykle ważne w zrozumieniu atmosfery planet”. Promieniowanie ultrafioletowe może modyfikować chemię w atmosferze planety lub potencjalnie usunąć tę atmosferę.
„Flary, które zaobserwowaliśmy, mają zdolność usuwania atmosfery z planety. Ale to niekoniecznie oznacza zgubę i mrok dla życia na naszej planecie ”. - Parke Loyd, University of Arizona.
Nowe badanie przedstawia dane tylko z pierwszej części programu HAZMAT. Koncentrował się na częstotliwości rozbłysków młodych czerwonych karłów w wieku około 40 milionów lat. Te gwiazdy są znacznie bardziej energiczne i chaotyczne niż ich starsze odpowiedniki. Rozbłyskują z większą częstotliwością i energią niż gwiazdy takie jak nasze Słońce.
W ciągu około stu lat obserwacji własnego Słońca byliśmy świadkami zaledwie kilku rozbłysków, które zbliżyły się nawet do energii rozbłysków czerwonego karła. Dwaj astronomowie obserwowali te czerwone karły tylko przez 10 godzin. W tym czasie zaobserwowali 18 oddzielnych rozbłysków znacznie potężniejszych niż cokolwiek, co nasze Słońce może wytworzyć, przy czym najsilniejszy z nich, nazwany „Flamandrem”, 30 razy silniejszy niż cokolwiek, co kiedykolwiek widzieliśmy z Hubble'em.
„W przypadku Słońca mamy sto lat dobrych obserwacji” - mówi Loyd. „W tym czasie widzieliśmy jeden, może dwa rozbłyski, których energia zbliża się do energii superszybkiego rozbłysku. W nieco mniej niż jednodniowych obserwacjach Hubble'a tych młodych gwiazd, uchwyciliśmy superszybki błysk. Oznacza to, że patrzymy na superflarze zdarzające się każdego dnia, a nawet kilka razy dziennie ”.
Jak więc codzienna aktywność superflare wpłynie na potencjał życia na tych planetach? Loyd jest niepewny. „Flary, które zaobserwowaliśmy, mają zdolność usuwania atmosfery z planety. Ale to niekoniecznie oznacza zgubę i mrok dla życia na naszej planecie. To może być inne życie, niż nam się wydaje. Lub mogą istnieć inne procesy, które mogłyby uzupełnić atmosferę planety. Z pewnością jest to trudne środowisko, ale wahałbym się nazwać je sterylnym środowiskiem ”.
„Nie sądzę, że wiemy na pewno w ten czy inny sposób, czy planety krążące wokół czerwonych karłów są jeszcze nadające się do zamieszkania, ale myślę, że czas pokaże”. - Evgenya Shkolnik, Arizona State University.
Pomimo tego odkrycia może istnieć srebrna podszewka do życia na planetach krążących wokół czerwonych karłów. Jednym z powodów, dla których czerwone karły są tak słabe, jest to, że trwają długo. W rzeczywistości czerwone karły mogą istnieć przez tryliony lat. Oznacza to, że egzoplanety w strefie zamieszkiwania młodych karłów mogą mieć trudny początek, ale długowieczność ich gwiazdy macierzystej może sprzyjać życiu.
Następna część programu HAZMAT pozwoli obserwować gwiazdy w ich średnim wieku, kiedy spodziewane jest, że ta pochodnia aktywność uspokoi się. Po tym etapie HAZMAT będzie obserwował czerwone karły w podeszłym wieku. Pomoże to astronomom zrozumieć, jak ewoluują czerwone karły i środowisko promieniowania wokół nich i ich planet. W miarę zaniku płomienia perspektywy życia mogą się poprawić.
„Mają po prostu znacznie więcej okazji do ewolucji życia, biorąc pod uwagę ich długowieczność” - mówi Shkolnik. „Nie sądzę, że wiemy na pewno w ten czy inny sposób, czy planety krążące wokół czerwonych karłów są jeszcze nadające się do zamieszkania, ale myślę, że czas pokaże”.
- Komunikat prasowy Uniwersytetu Stanowego Arizony: „Astronomowie ASU łapią gwiazdę czerwonego karła w wybuchu Superflare”
- Artykuł badawczy: HAZMAT. IV. FLARY I SUPERFLARY NA MŁODYCH GWIAZDACH W DALSZYM ULTRAVIOLECIE
- Wpis w Wikipedii: Czerwony Dwarf
- Komunikat prasowy NASA: „Superflares z młodych czerwonych karłów Gwiazdy Imperil Planety”
- Komunikat prasowy NASA: „Flary mogą zagrozić zamieszkaniu planety w pobliżu czerwonych karłów”
