Мощные ветры супермагнитных звезд могут уничтожить шансы жизни на их экзопланетах

На некоторых звездах звездные ветры могут достигать скорости 5 миллионов миль в час, поэтому даже их планеты «обитаемой зоны» считаются не столь дружелюбными для жизни.

Холодные звезды с мощными магнитными полями могут иметь настолько резкие звездные ветры, что сносят атмосферы орбитальных планет, делая эти миры неспособными принять жизнь.

Это открытие стало результатом моделирования, проведенного учеными из Потсдамского института астрофизики Лейбница (AIP), и может оказаться решающим в поисках внесолнечных планет или экзопланет, на которых может поддерживаться жизнь в других частях Вселенной.

Исследователи обнаружили, что некоторые заряженные частицы, составляющие звездный ветер сильно магнитных холодных звезд, могут достигать скорости, в пять раз превышающей среднюю скорость солнечного ветра на нашем Солнце, которая составляет около 1 миллиона миль в час (1,6 миллиона километров в час). ). Это означает, что экзопланеты, окружающие эти звезды, могут подвергнуться воздействию потоков заряженных частиц, движущихся со скоростью 5 миллионов миль в час (8 миллионов километров в час).

Для контекста: это примерно в 6000 раз превышает скорость пули, выпущенной из пистолета, и этого достаточно, чтобы разрушить условия, необходимые для поддержания жизни на любых планетах, которые могут вращаться вокруг этих звезд, включая миры, которые попадают в так называемые обитаемые зоны. Это весьма поразительно, поскольку обитаемые зоны определяются как регионы, в которых температура как раз подходит для размещения жидкой воды и, следовательно, потенциально поддерживает жизнь в том виде, в каком мы ее знаем.

Связанный:Космический телескоп Джеймса Уэбба может определить, пригодна ли для жизни соседняя экзопланета

«Крутые звезды», по мнению команды, включают звездные тела, разделенные на четыре категории: звезды F-типа, G-типа, K-типа и звезды M-типа. Эти категории зависят от размера, температуры и яркости.

Солнце — это средняя звезда и пример звезды G-типа, например, которая больше и ярче, чем звезды категории F-типа. Звезды меньше и холоднее Солнца относятся к категории М-типа и также известны как «красные карлики». Эти слабые звездные тела являются наиболее распространенными звездами Млечного Пути, но из-за низкой светоотдачи их трудно увидеть.

Помимо света, звезды излучают звездный ветер. Эти ветры, состоящие из заряженных частиц, неизбежно взаимодействуют с вращающимися вокруг них планетами.

Примером такого взаимодействия являются полярные сияния, возникающие над северным и южным полюсами Земли. Когда солнечные ветры ударяются о магнитный пузырь нашей планеты — магнитосферу — происходит несколько процессов, которые приводят к появлению светящихся зеленых узоров на небе. Но результат выходок звездного ветра, как оказывается, не всегда столь приятен.

В то время как солнечный ветер относительно легко изучать, поскольку человечество способно разместить космический корабль, такой как Solar Orbiter, на месте вокруг нашей звезды для изучения вытекающих из нее заряженных частиц, звездные ветры, исходящие от более далеких звезд, практически невозможно увидеть напрямую.

Хотя астрономы могут посмотреть на влияние этих звездных ветров на тонкий и тонкий газ, который существует между звездами Млечного Пути, чтобы получить некоторую информацию, этот метод можно применить только к нескольким звездам.

Вот почему ученые обращаются к численному моделированию и компьютерным моделям, чтобы лучше понять звездные ветры, не требуя прямого наблюдения, как, например, в недавнем исследовании.

Работая с суперкомпьютерными мощностями AIP и Реченцентра Лейбница (LRZ), исследовательская группа разработала сложную модель, основанную на свойствах 21 хорошо наблюдаемой звезды. Это стало первым систематическим исследованием звездных ветров, связанных с каждой из вышеупомянутых категорий звезд.

Эта модель позволила ученым оценить, как такие свойства, как гравитация звезд, напряженность магнитного поля и периоды вращения, влияют на скорость звездного ветра. Это также помогло им предсказать ожидаемый размер границы между короной звезды — ее внешней атмосферой — и ее звездным ветром, называемым поверхностью Альфвена. Это помогло определить, входят ли планеты, вращающиеся вокруг звезды, иногда в поверхность Альвена или полностью погружены в нее, что может вызвать интенсивные магнитные взаимодействия между планетой и ее родительской звездой.