Капризные звезды. Ученые выясняют, есть ли жизнь на планетах рядом с красными карликами

Звезда Барнарда — одна из ближайших к Земле звезд на расстоянии всего 6 световых лет. Ей 10 миллиардов лет, что вдвое превышает возраст нашего Солнца, и она все еще очень активна и потенциально разрушительна для атмосфер любых планет, вращающихся вокруг нее.

Исследование с использованием данных рентгеновской обсерватории NASA "Чандра" и космического телескопа Хаббл дает новое понимание важного вопроса: насколько обитаемы планеты, вращающиеся вокруг наиболее распространенного типа звезд в Галактике? Звезда Барнарда — это красный карлик, маленькая звезда, которая медленно сжигает запас топлива и может существовать намного дольше, чем звезды среднего размера, такие как наше Солнце, сообщает Scitechdaily

Ученые использовали звезду Барнарда в качестве примера, чтобы узнать, как вспышки от старого красного карлика могут повлиять на любые планеты, вращающиеся вокруг него. Иллюстрация художника в верхней части изображает старого красного карлика, такого как звезда Барнарда (справа), и вращающуюся по орбите каменистую планету (слева).

Наблюдения обсерватории Чандра за звездой Барнарда, сделанные в июне 2019 года, выявили одну рентгеновскую вспышку, а наблюдения Хаббла, сделанные в марте 2019 года, выявили две высокоэнергетические ультрафиолетовые вспышки высокой энергии (показаны на рисунке выше). Оба наблюдения длились около семи часов, и оба графика показывают, что рентгеновская или ультрафиолетовая яркость простирается до нуля. Основываясь на продолжительности вспышек и наблюдениях, ученые пришли к выводу, что звезда Барнарда выпускает потенциально разрушительные вспышки примерно в 25% случаев.

Затем ученые изучили, что означают эти результаты для каменистых планет, вращающихся в зоне обитаемости – там, где жидкая вода может существовать на их поверхности — вокруг старого красного карлика, такого как звезда Барнарда. Любая атмосфера, сформировавшаяся на ранних этапах жизни планеты в обитаемой зоне, скорее всего, была уничтожена высокоэнергетическим излучением звезды. Позже, однако, атмосферы планет могут восстановиться, поскольку звезда с возрастом станет менее активной. Этот процесс регенерации может происходить за счет газов, выделяемых под воздействием твердого материала, или газов, выделяемых вулканическими процессами.

Однако мощные вспышки, подобные тем, о которых говорят ученые, повторяющиеся на протяжении сотен миллионов лет, могут разрушить любую регенерированную атмосферу на каменистых планетах в обитаемой зоне. На иллюстрации показана атмосфера каменистой планеты, уносимая влево энергетическим излучением от вспышек, произведенных красным карликом. Это уменьшает вероятность того, что в этих мирах может быть жизнь. В настоящее время ученые изучают высокоэнергетическое излучение многих других красных карликов, чтобы определить, является ли звезда Барнарда типичной.