Ο πιο συνηθισμένος τύπος αστεριού στον γαλαξία είναι ο κόκκινος νάνος. Κανένα από αυτά τα μικρά, αμυδρό αστέρια δεν μπορεί να δει κανείς από τη Γη με γυμνό μάτι, αλλά μπορούν να εκπέμπουν φωτοβολίδες πολύ πιο ισχυρές από οτιδήποτε εκπέμπει ο Ήλιος μας. Δύο αστρονόμοι που χρησιμοποιούσαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble είδαν ένα κόκκινο αστέρι νάνου να εκπέμπει έναν ισχυρό τύπο φωτοβολίδας που ονομάζεται superflare. Αυτά είναι κακά νέα για οποιουσδήποτε πλανήτες στις λεγόμενες κατοικήσιμες ζώνες αυτών των αστεριών.
Οι κόκκινοι νάνοι αποτελούν περίπου το 75% των αστεριών στον Γαλαξία, οπότε πιθανώς φιλοξενούν πολλούς εξωπλανήτες. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι περισσότεροι από τους πλανήτες που βρίσκονται σε κατοικήσιμες ζώνες περιστρέφονται σε κόκκινους νάνους. Αλλά όσο περισσότεροι αστρονόμοι παρατηρούν αυτά τα αστέρια, τόσο περισσότερο συνειδητοποιούν πόσο χαοτικό και ενεργητικό μπορεί να είναι στις γειτονιές τους. Αυτό σημαίνει ότι ίσως χρειαστεί να ξανασκεφτούμε τι σημαίνει κατοικήσιμη ζώνη.
«Όταν συνειδητοποίησα την τεράστια ποσότητα φωτός που εκπέμπει η υπερφόρτιση, καθόμουν κοιτάζοντας την οθόνη του υπολογιστή μου για αρκετό καιρό σκέφτοντας,« Whoa ». - Parke Loyd, Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Δύο αστρονόμοι στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα παρατήρησαν νέους κόκκινους νάνους αστέρια ως μέρος ενός προγράμματος που ονομάζεται HAZMAT ή «Habitable Zones and M dwarf Activity in Time». Το HAZMAT χρησιμοποιεί το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble για να ερευνήσει κόκκινα αστέρια νάνων σε τρία διαφορετικά στάδια της ζωής τους: νέοι, ενδιάμεσοι και μεγάλοι. Η HAZMAT επικεντρώθηκε στην υπεριώδη ακτινοβολία που προέρχεται από τα αστέρια, το μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος στο οποίο αυτά τα αστέρια είναι πιο ενεργά. Τα αποτελέσματά τους περιγράφονται λεπτομερώς σε μια νέα εργασία.
«Τα κόκκινα αστέρια νάνων είναι τα μικρότερα, πιο συνηθισμένα και μακροχρόνια αστέρια στον γαλαξία», λέει η Evgenya Shkolnik, επίκουρη καθηγήτρια στη Σχολή Γης και Διαστημικής Εξερεύνησης του ASU και κύριος ερευνητής του προγράμματος HAZMAT. "Επιπλέον, πιστεύουμε ότι τα περισσότερα κόκκινα αστέρια νάνων έχουν συστήματα πλανητών σε τροχιά γύρω τους."
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι υπεραλιές που προέρχονται από κόκκινα αστέρια νάνων προκαλούνται από τα μαγνητικά τους πεδία. Μερικά κόκκινα αστέρια νάνων είναι γνωστό ότι έχουν μαγνητικά πεδία πολύ ισχυρότερα από τα μεγαλύτερα αστέρια, πιθανώς επειδή οι κόκκινοι νάνοι περιστρέφονται πολύ πιο γρήγορα από τα μεγαλύτερα αστέρια. Καθώς το αστέρι περιστρέφεται, τα μαγνητικά του πεδία μπορούν να μπερδευτούν. Εάν αυτό το μπλέξιμο γίνει πολύ έντονο, οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου σπάσουν και στη συνέχεια επανασυνδέονται, προκαλώντας μια τεράστια έκρηξη υπεριώδους ενέργειας, μια υπερφυσική.
Η εποχή του αστεριού είναι μέρος των φαινομένων της υπερφυσικής. Τα νεότερα αστέρια, ιδίως εκείνα των πρώτων εκατό εκατομμυρίων ετών της ζωής τους, παρουσιάζουν πιο έντονη δραστηριότητα από τα αστέρια ενδιάμεσου και γήρατος. Και είναι πιθανό αυτή η αναλαμπή να εμφανίζεται καθημερινά.
"Αυτό σημαίνει ότι βλέπουμε υπερπληθυσμούς που συμβαίνουν κάθε μέρα ή ακόμα και μερικές φορές την ημέρα." - Parke Loyd, Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Ο Parke Loyd, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, είναι ο κύριος συγγραφέας της εργασίας. Είπε, «Όταν συνειδητοποίησα την τεράστια ποσότητα φωτός που εκπέμπει η υπερφλοίωση, καθόμουν κοιτάζοντας την οθόνη του υπολογιστή μου για αρκετό καιρό σκέφτοντας,« Ουάου ».
«Η συλλογή δεδομένων για νέους κόκκινους νάνους ήταν ιδιαίτερα σημαντική γιατί υποψιαζόμασταν ότι αυτά τα αστέρια θα ήταν αρκετά ακατάστατα στη νεολαία τους, δηλαδή τα πρώτα εκατό εκατομμύρια χρόνια περίπου μετά τη διαμόρφωσή τους», δήλωσε ο Loyd.
Ο Λόιντ πρόσθεσε: «Οι περισσότεροι από τους δυνητικά κατοικήσιμους πλανήτες στον γαλαξία μας έπρεπε να αντέξουν έντονες εκρήξεις όπως αυτές που παρατηρήσαμε κάποια στιγμή στη ζωή τους. Αυτή είναι μια απογοητευτική σκέψη. " Το ερώτημα είναι, θα μπορούσε να επιβιώσει η ζωή;
Οι νεαροί κόκκινοι νάνοι εκπέμπουν τόση ενέργεια, που οι υπεραλιές τους είναι αρκετά ισχυρές για να καταστρέψουν την ατμόσφαιρα οποιωνδήποτε πλανητών στις κατοικήσιμες ζώνες τους. Πολλοί από αυτούς τους πλανήτες μπορεί να κλειδωθούν παλιρροιακά στο κόκκινο νάνο αστέρι τους, μια άλλη κατάσταση που κάνει τη ζωή σε αυτούς τους εξωπλανήτες μια πολύ προκλητική προοπτική. Όμως, επειδή οι περισσότεροι εξωπλανήτες κατοικήσιμης ζώνης στον γαλαξία μας είναι σε τροχιά γύρω από ερυθρούς νάνους, είναι σημαντικό να μελετήσουμε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ πλανήτη και αστεριού.
«Ο στόχος του προγράμματος HAZMAT είναι η κατανόηση της βιωσιμότητας των πλανητών γύρω από αστέρια χαμηλής μάζας», εξηγεί ο Shkolnik. "Αυτά τα αστέρια χαμηλής μάζας είναι εξαιρετικά σημαντικά για την κατανόηση των πλανητικών ατμοσφαιρών." Η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να τροποποιήσει τη χημεία στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη ή ενδεχομένως να αφαιρέσει αυτήν την ατμόσφαιρα.
«Οι φωτοβολίδες όπως παρατηρήσαμε έχουν την ικανότητα να απομακρύνουν την ατμόσφαιρα από έναν πλανήτη. Αλλά αυτό δεν σημαίνει απαραιτήτως την καταστροφή και τη ζοφερή ζωή στον πλανήτη. " - Parke Loyd, Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Η νέα μελέτη παρουσιάζει δεδομένα μόνο από το πρώτο μέρος του προγράμματος HAZMAT. Επικεντρώθηκε στη συχνότητα φωτοβολίδας των νέων κόκκινων νάνων ηλικίας περίπου 40 εκατομμυρίων ετών. Αυτά τα αστέρια είναι πολύ πιο ενεργητικά και χαοτικά από τα παλαιότερα αντίστοιχα. Αναβοσβήνουν με μεγαλύτερη συχνότητα και ενέργεια από αστέρια όπως ο δικός μας Ήλιος.
Σε περίπου εκατό χρόνια παρατήρησης του δικού μας Ήλιου, έχουμε δει μόνο δύο φωτοβολίδες που έφτασαν ακόμη και στην ενέργεια των κόκκινων νάρκων. Και οι δύο αστρονόμοι παρατήρησαν αυτούς τους κόκκινους νάνους για 10 ώρες. Εκείνη την εποχή παρατήρησαν 18 ξεχωριστές φωτοβολίδες πολύ πιο ισχυρές από οτιδήποτε μπορεί να παράγει ο Ήλιος μας, με την πιο ισχυρή, που ονομάζεται «Hazflare», 30 φορές πιο ισχυρή από οτιδήποτε έχει δει ποτέ με το Hubble.
«Με τον Ήλιο, έχουμε εκατό χρόνια καλών παρατηρήσεων», λέει ο Loyd. «Και εκείνη τη στιγμή, έχουμε δει μία, ίσως δύο, φωτοβολίδες που έχουν ενέργεια να πλησιάζει εκείνη της υπερπλάνης. Σε λίγο λιγότερο από μια ημέρα παρατηρήσεων του Χαμπλ για αυτά τα νεαρά αστέρια, πιάσαμε την υπερπλήρωση. Αυτό σημαίνει ότι βλέπουμε υπερπληθυσμούς που συμβαίνουν κάθε μέρα ή ακόμα και μερικές φορές την ημέρα. "
Λοιπόν, πώς θα επηρεάσει η καθημερινή δραστηριότητα της υπερπλάνης τη δυνατότητα ζωής σε αυτούς τους πλανήτες; Ο Loyd είναι αβέβαιος. «Οι φωτοβολίδες όπως παρατηρήσαμε έχουν την ικανότητα να απομακρύνουν την ατμόσφαιρα από έναν πλανήτη. Αλλά αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα την καταστροφή και τη ζοφερή ζωή στον πλανήτη. Ίσως να είναι διαφορετική ζωή από ό, τι φανταζόμαστε. Ή μπορεί να υπάρχουν άλλες διαδικασίες που θα μπορούσαν να αναπληρώσουν την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Είναι σίγουρα ένα σκληρό περιβάλλον, αλλά θα δίσταζα να το ονομάσω ένα αποστειρωμένο περιβάλλον. "
"Δεν νομίζω ότι ξέρουμε με βεβαιότητα με τον ένα ή τον άλλο τρόπο για το αν πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά με κόκκινους νάνους είναι ακόμη κατοικήσιμοι, αλλά νομίζω ότι ο χρόνος θα πει." - Evgenya Shkolnik, Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Μπορεί να υπάρχει μια ασημένια επένδυση για τη ζωή σε πλανήτες σε τροχιά γύρω από κόκκινους νάνους, παρά την ανακάλυψη αυτή. Ένας λόγος που οι κόκκινοι νάνοι είναι τόσο αμυδρό είναι ότι διαρκούν πολύ. Στην πραγματικότητα, οι κόκκινοι νάνοι μπορούν να υπάρχουν για τρισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι οι εξωπλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη των νεαρών νάνων μπορεί να έχουν μια δύσκολη αρχή, αλλά η μακροζωία του αστέρι του ξενιστή τους μπορεί να λειτουργήσει υπέρ της ζωής.
Το επόμενο μέρος του προγράμματος HAZMAT θα παρατηρήσει αστέρια στην ενδιάμεση ηλικία τους, όταν αναμένεται ότι αυτή η φλεγόμενη δραστηριότητα θα ηρεμήσει. Μετά από αυτό το στάδιο, ο HAZMAT θα παρατηρήσει τους κόκκινους νάνους στα γηρατειά τους. Αυτό θα βοηθήσει τους αστρονόμους να καταλάβουν πώς οι κόκκινοι νάνοι και το περιβάλλον ακτινοβολίας γύρω τους και οι πλανήτες τους εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου. Καθώς η φλεγμονή μειώνεται, οι προοπτικές για τη ζωή μπορεί να βελτιωθούν.
«Έχουν απλώς πολλές περισσότερες ευκαιρίες για να εξελιχθεί η ζωή, δεδομένης της μακροζωίας τους», λέει ο Shkolnik. "Δεν νομίζω ότι ξέρουμε με βεβαιότητα με τον ένα ή τον άλλο τρόπο για το αν πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά με κόκκινους νάνους είναι ακόμη κατοικήσιμοι, αλλά νομίζω ότι ο χρόνος θα πει."
- Δελτίο τύπου του κρατικού πανεπιστημίου της Αριζόνα: «Οι αστρονόμοι της ASU πιάνουν τον κόκκινο νάνο αστέρι σε μια έκρηξη Superflare»
- Ερευνητικό έγγραφο: HAZMAT. IV. ΦΩΤΙΣΜΕΣ ΚΑΙ ΥΠΕΡΠΥΡΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΑ ΝΕΑ ΑΣΤΕΡΙΑ ΣΤΟΝ ΜΑΚΡΥΜΑΤΟΣ
- Καταχώριση Wikipedia: Red Dwarf
- Δελτίο Τύπου της NASA: «Υπερβολικές εκδρομές από νέους κόκκινους νάνους αστέρια Imperil Planets»
- Δελτίο Τύπου της NASA: «Οι φωτοβολίδες ενδέχεται να απειλήσουν την κατοικησιμότητα του πλανήτη κοντά σε κόκκινους νάνους»
