Планети, на яких може бути життя, можуть опинитися перед руйнівною загрозою

Що стосується зірок, зірки M-класу, більш відомі як червоні карлики, звучать так, ніби вони повинні бути досить доброякісними. Ці зірки значно холодніші за наше Сонце, і, як випливає з їхньої назви, вони також відносно малі як за масою, так і за площею поверхні. Через відносно низькі температури вони повільно спалюють своє паливо, що означає, що вони мають дуже довгий термін служби.

Вони також надзвичайно поширені: приблизно 70 відсотків зірок у Чумацькому Шляху належать до класу M. Поєднання їхньої стабільності та великої кількості, а також відносно висока ймовірність потрапляння кам’янистих планет, що обертаються навколо червоних карликів, у зону, придатну для життя, означають, що ці системи іноді розглядаються як перспективні місця для пошуку життя.

Однак червоні карлики мають одну прикру звичку: порівняно зі своїми більшими родичами, вони виробляють дуже багато зоряних спалахів. Протягом багатьох років точаться дискусії щодо того, що це може означати для придатності планет у цих системах для життя, і, як погана новина для потенційних позаземних мешканців систем червоних карликів, нова стаття, опублікована цього місяця, свідчить про те, що ці спалахи можуть бути набагато небезпечнішими, ніж ми думали.

Після аналізу десятирічних спостережень з космічного телескопа GALEX, який зараз вийшов з експлуатації, автори статті вивчили дані приблизно 300 000 зірок і зосередилися на 182 спалахах, які походять від систем M-класу.

Хоча, як зазначається в документі, «[попередні] великомасштабні спостережні дослідження зоряних спалахів в основному проводилися в оптичних хвилях», це дослідження зосереджено на ультрафіолетовому (УФ) випромінюванні, що випромінюється цими подіями. Зокрема, він досліджує випромінювання в ближньому УФ (175–275 нм) і далекому УФ (135–175 нм) діапазонах.

Хоча це не обов’язково шкідливо для розвитку складних молекул, які, як ми вважаємо, є необхідною умовою для життя, випромінювання такого роду може мати драматичний вплив на потенційну придатність планети до життя.

Доза робить отруту: у відносно скромних кількостях високоенергетичні фотони, створювані зоряними спалахами, можуть каталізувати утворення таких сполук, але у досить великих кількостях ці фотони також можуть знищити атмосферу таких планет, включаючи захисні шари озон.

Нове дослідження показує, що попередні дослідження, можливо, значно недооцінили кількість ультрафіолетового випромінювання, створюваного зоряними спалахами. Як пояснюється в документі, загальною практикою було моделювати електромагнітне випромінювання від спалахів як розподіл чорного тіла.

Їхня температура моделюється як приблизно 8727 градусів за Цельсієм (15741 за Фаренгейтом), що суттєво перевищує поверхню їхніх батьківських зірок: найхолодніші червоні карлики мають температуру поверхні близько 1727°C (3140°F), тоді як найгарячіші можуть наближається до 3227°C (5840°F).

Однак це нове дослідження показує, що випромінювання зоряних спалахів насправді не відповідає такому розподілу. Зі 182 подій, досліджених дослідниками, 98 відсотків мали УФ-випромінювання, яке перевищувало очікуване, якби вони дотримувалися звичайного спектра чорного тіла. Як зазначається в статті, «це свідчить про те, що постійного чорного тіла 9000 К [спектрального розподілу енергії] недостатньо для пояснення рівнів [дальнього ультрафіолетового] ​​випромінювання, яке ми спостерігаємо».

Якщо зоряні спалахи, спричинені червоними карликами, справді створюють непропорційно велику кількість ультрафіолетового випромінювання, тоді планети, що обертаються навколо цих зірок, цілком можуть бути більш ворожими для життя, ніж ми думали, навіть якщо вони задовольняють іншим критеріям потенційно придатних для життя (таких як поверхня температура, яка дозволяє воді існувати в рідині). Дослідження було опубліковано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.