Оценка обитаемости планет у старых красных карликов

Новое исследование с использованием данных рентгеновской обсерватории NASA Chandra и космического телескопа Hubble дает новое представление о важном вопросе: насколько обитаемы планеты, вращающиеся вокруг самых распространенных звезд в Галактике? Целью нового исследования, как сообщается в пресс-релизе, стала звезда Барнарда — одна из ближайших к Земле звезд на расстоянии всего 6 световых лет.

Звезда Барнарда — это красный карлик, небольшая звезда, которая медленно сжигает свои запасы топлива и может существовать гораздо дольше, чем звезды среднего размера, подобные нашему Солнцу. Ее возраст составляет около 10 миллиардов лет, что вдвое больше возраста Солнца.

Авторы использовали звезду Барнарда в качестве примера, чтобы изучить, как вспышки старого красного карлика могут повлиять на любые планеты, вращающиеся вокруг него.

Наблюдения звезды Барнарда на Chandra в июне 2019 года выявили одну рентгеновскую вспышку, а наблюдения на Hubble в марте 2019 года — две ультрафиолетовые высокоэнергетические вспышки. Оба наблюдения длились около семи часов. На основе продолжительности вспышек и наблюдений авторы пришли к выводу, что звезда Барнарда производит потенциально разрушительные вспышки примерно 25% времени.

Затем команда изучила, что эти результаты означают для каменистых планет, находящихся в зоне обитаемости (где на поверхности может существовать жидкая вода) вокруг старого красного карлика, подобного звезде Барнарда.

• Любая атмосфера, сформировавшаяся на раннем этапе жизни планеты в зоне обитаемости, вероятно, была разрушена высокоэнергетическим излучением звезды в период ее активной молодости.
• Однако позже, когда звезда становится менее активной с возрастом, атмосферы планет могут восстановиться — например, за счет газов, выделяемых при ударах твердого материала или в результате вулканических процессов.

Тем не менее, натиск мощных вспышек, подобных зарегистрированным, повторяющихся в течение сотен миллионов лет, может разрушить любые восстановленные атмосферы у каменистых планет в зоне обитаемости. Это снижает шансы таких миров поддерживать жизнь.

В настоящее время команда изучает высокоэнергетическое излучение многих других красных карликов, чтобы определить, является ли звезда Барнарда типичным случаем.

Статья с описанием этих результатов, подготовленная под руководством Кевина Франса из Университета Колорадо в Боулдере, опубликована в выпуске журнала The Astronomical Journal от 30 октября 2020 года.