" "
Главни АстрономијаКолико дуго може каменити свет издржати експлозије звезде Црвеног патуљака?

Колико дуго може каменити свет издржати експлозије звезде Црвеног патуљака?

Астрономија : Колико дуго може каменити свет издржати експлозије звезде Црвеног патуљака?

Звезде црвених патуљака су у последње време постале главно жариште за егзопланет студије и то са добрим разлогом. За почетак, звезде М (црвени патуљак) су најчешћи тип у нашем Универзуму, а чине 75% звезда само на Млечном путу. Поред тога, у протеклој деценији откривени су бројни земаљски (тј. Стеновити) егзопланети који орбитирају око црвених патуљастих звезда, а унутар њихових окружних насељених зона ("зоне златилока") за дизање.

То је, наравно, подстакло неколико студија како би се утврдило да ли камените планете могу задржати своју атмосферу или не. Најновија студија долази од НАСА-е, користећи податке добијене из орбите Марс Атмосфера и Волатиле Еволутион (МАВЕН). Проучавајући Марсову атмосферу годинама како би утврдио како и када је скинут, мисија МАВЕН је добро погодна за мерење потенцијалне погодности за живот на другим планетима.

Студија је подељена 13. децембра 2017. на јесењем састанку Америчке геофизичке уније у Њу Орлеансу, Луизијана. У презентацији под називом „Распрострањене дисциплине за тражење живота изван Земље“, тим НАСА-иних научника и истраживача са Универзитета Калифорнија-Риверсиде и Универзитета Колорадо-Боулдер објаснио је како увиди из мисије МАВЕН могу да се примене за становање стјеновите планете у орбити око других звијезда.

Умјетнички приказ сунчане олује која је погодила Марс и скидајући јоне из горње атмосфере планете. Кредити: НАСА / ГСФЦ

Покренута 18. новембра 2013. године, мисија МАВЕН успоставила је орбиту око Марса 22. септембра 2014. Сврха ове мисије је била да истражује горњу атмосферу, ионосферу Црвене планете и њене интеракције са Сунцем и соларним ветром ради утврђивања. како и када је атмосфера Марса прешла од дебљег и топлијег времена (и на тај начин способног да подржи течну воду на површини) до данашњег и танког.

Од новембра 2014. године, МАВЕН мери Марсов атмосферски губитак користећи свој пакет научних инструмената. На основу података које су добили научници су претпоставили да је већина атмосфере на планети с временом изгубила свемир због комбинације хемијских и физичких процеса. У последње три године, Сунчева активност се повећавала и смањивала, пружајући МАВЕН-у прилику да посматра како Марсов атмосферски губитак расте и опада.

Због тога је Давид Браин - професор у Лабораторији за атмосферу и свемирску физику (ЛАСП) на ЦУ Боулдер такође МАВЕН-истраживач - и његове колеге су почеле да размишљају о томе како се ови увиди могу применити на хипотетички Марс - попут планете у орбити око звезде црвеног патуљака. Ове планете укључују Прокима б (најближу егзопланету нашем Сунчевом систему) и седам планетарних система ТРАППИСТ-1.

Као Браин објаснио је у недавном саопштењу за НАСА:

„Мисија МАВЕН говори нам да је Марс током времена губио значајне количине своје атмосфере, мењајући животну способност планете. Марс, планету о којој знамо доста, можемо да користимо као лабораторију за проучавање стеновитих планета изван нашег соларног система о којој још увек не знамо много. “

У једном тренутку Марс је имао магнетно поље слично Земљи, које је спречавало да се његова атмосфера одстрани. Заслуга: НАСА

Да би утврдили да ли би ова хипотетичка планета могла да задржи атмосферу током времена, истраживачи су извршили прелиминарне калкулације које су претпоставиле да ће се та планета поставити у близини спољне ивице звезде насељене зоне (као што је Марс). Пошто су црвени патуљци тамнији од нашег Сунца, планета би морала да орбитира много ближе звезди - чак и ближе него што је Меркур нашем Сунцу - да се налази унутар ове зоне.

Они су такође размотрили како је већи део светлости која потиче од црвених патуљастих звезда у ултраљубичастој таласној дужини. У комбинацији с блиском орбитом то значи да би хипотетичка планета била бомбардирана с око 5 пута више УВ зрачења од стварног Марса. То би такође значило да би се процеси одговорни за губитак атмосфере повећали за ову планету.

На основу података које је добио МАВЕН, Браин и његове колеге су могли да процене како ће ово повећање радијације утицати на Марсов властити атмосферски губитак. На основу њихових израчуна, открили су да ће атмосфера планете изгубити 3 до 5 пута више наелектрисаних честица током избацивања јона, док ће се око 5 до 10 пута више неутралних честица изгубити фотокемијским бекством (где УВ зрачење распада молекуле у горњој атмосфера).

Такође би дошло до другог облика губитка атмосфере, због чињенице да више УВ зрачења значи да ће се створити више наелектрисаних честица. То би резултирало процесом названим „распршивање“, при чему се енергетске честице убрзавају у атмосфери и сударају са другим молекулима, избацујући неке у свемир, а друге шаљу у суседне честице.

Да би примио исту количину звездане светлости као што је Марс добијао од нашег Сунца, планета која орбитира о црвеном патуљцу типа М требало би да буде постављена много ближе својој звезди него што је Меркур ка Сунцу. Заслуга: НАСА-ин Годдард Центар за свемирске летове

И на крају, размотрили су како би хипотетичка планета могла доживети приближно исто толико термичког бекства (ака Јеанс есцапе) као и прави Марс. Овај процес се дешава само за лакше молекуле попут водоника, који Марс губи на врху своје атмосфере топлотним бијегом. Међутим, на „егзо-Марсу“ би се топлотни излазак повећао само ако би повећање УВ зрачења гурнуло више водоника у горњу атмосферу.

Закључно, истраживачи су утврдили да би орбита на ивици насељене зоне мирне звезде типа М (уместо нашег Сунца) могао да скрати период становања за планету сличну Марсу за фактор од око 5 до 20. За а активније звезде М-типа, време становања могло би да се смањи за чак 1.000 пута. Поред тога, активност соларне олује око црвеног патуљака, која је хиљадама пута интензивнија него код нашег Сунца, такође би била веома ограничавајући.

Међутим, студија се заснива на томе како би се егзо-Марс држао около и звезда М-типа, која врста унапред слаже шансе за становање. Када се узму у обзир различите планете, које поседују ублажавајуће факторе које Марс нема, ствари постају мало обећавајуће. На пример, планета која је геолошки активнија од Марса могла би да напунити своју атмосферу већом брзином.

Остали фактори укључују пораст масе, што би омогућило да се планета задржи више у својој атмосфери, као и присуство магнетног поља које би га заштитило од звјезданог вјетра. Као што је Бруце Јакоски, главни истраживач МАВЕН-а на Универзитету у Колораду (који није био повезан са овом студијом), приметио:

Становништво је једна од највећих тема астрономије, а ове процјене показују један начин да се искористи оно што знамо о Марсу и Сунцу како би се утврдило факторе који контролишу да ли би планете у другим системима могле бити погодне за живот.

Вишеструка анкета открила је доказе да камене планете круже око звезда црвеног патуљака, постављајући питања о њиховој насељености. Кредит: ЕСО / М. Корнмессер / Н. Рисингер (скисурвеи.орг).

У наредним годинама астрономи и истраживачи егзопланете надају се да ће сазнати више о планетама које орбитирају око оближњих звезда црвених патуљака. Очекује се да ће ови напори бити од огромне помоћи захваљујући примени свемирског телескопа Јамес Вебб, који ће моћи да изврши детаљнија истраживања ових звезданих система користећи напредне могућности инфрацрвеног снимања.

Ова истраживања ће омогућити научницима да поставе тачнија ограничења за егзопланете који орбитирају црвеним патуљастим звездама, што ће омогућити боље процене њихове величине, масе и састава, а све су кључне за утврђивање потенцијалне погодности за становање.

Остали панелисти који су учествовали у презентацијама били су Гиада Арнеи и Катхерине Гарциа-Саге из НАСА Годдард центра за свемирске летове и Степхен Кане са Универзитета Цалифорниа-Риверсиде. Материјалима конференције за штампу можете приступити тако што ћете отићи у НАСА Годдард Медиа Студиос.

Даље читање: НАСА, АГУ

Категорија:
Откривени Мега Соларни системи
Карневал простора # 597