Оценка обитаемости планет вокруг старых красных карликов

Целью нового исследования стала звезда Барнарда, которая является одной из самых близких к Земле звезд на расстоянии всего 6 световых лет. Звезда Барнарда - это красный карлик, маленькая звезда, которая медленно прожигает запас топлива и может существовать намного дольше, чем звезды среднего размера, такие как Солнце. Ей около 10 миллиардов лет, что вдвое превышает возраст Солнца.

Авторы использовали звезду Барнарда в качестве примера, чтобы узнать, как вспышки от старого красного карлика могут повлиять на любые планеты, вращающиеся вокруг него. На иллюстрации художника изображен старый красный карлик, такой как звезда Барнарда (справа), и вращающаяся по орбите скалистая планета (слева).

Наблюдения Чандрой звезды Барнарда, сделанные в июне 2019 года, выявили одну рентгеновскую вспышку, а наблюдения Хаббла, сделанные в марте 2019 года, выявили две ультрафиолетовые вспышки высокой энергии. Оба наблюдения длились около 7 часов, и на обоих графиках видно, что рентгеновская или ультрафиолетовая яркость стремятся к нулю. Основываясь на продолжительности вспышек и наблюдениях, авторы пришли к выводу, что звезда Барнарда испускает потенциально разрушительные вспышки примерно в 25% случаев.

Затем команда изучила значение этих результатов для скалистых планет, вращающихся в обитаемой зоне, где жидкая вода могла существовать на их поверхности, вокруг старого красного карлика, такого как звезда Барнарда. Любая атмосфера, сформировавшаяся на ранних этапах жизни планеты в обитаемой зоне, вероятно, была размыта высокоэнергетическим излучением звезды во время ее юности. Позже атмосферы планеты могут восстановиться, поскольку звезда с возрастом становится менее активной. Этот процесс регенерации может происходить за счет газов, выделяемых при ударах твердого материала, или газов, выделяемых в результате вулканических процессов.

Но мощные вспышки, подобные тем, о которых здесь сообщается, неоднократно происходившие на протяжении сотен миллионов лет, могут разрушить любую регенерированную атмосферу на каменистых планетах в обитаемой зоне. На первом рисунке показана атмосфера каменистой планеты, уносимая влево энергичным излучением от вспышек, произведенных красным карликом. Это уменьшает вероятность того, что эти миры будут поддерживать жизнь. В настоящее время команда изучает высокоэнергетическое излучение многих других красных карликов, чтобы определить, является ли звезда Барнарда типичной.

Статья с описанием этих результатов опубликована в выпуске журнала Astronomical Journal от 30 октября 2020 года.