Новое исследование, проведенное НАСА, позволяет ближе познакомиться с ближайшей звездой, которая, как считается, похожа на наше молодое Солнце. Эта работа позволяет ученым лучше понять, какой была наша звезда в молодости, и как она формировала атмосферу и развитие жизни на Земле.
Каппа 1 Кита — один из таких солнечных аналогов. Звезда расположена примерно в 30 световых годах от нас (в космическом плане это как живущий на соседней улице человек), и, по оценкам, ей от 600 до 750 миллионов лет. Примерно столько, сколько было Солнцу, когда на Земле зародилась жизнь. По словам второго автора исследования, Мэна Джина, гелиофизика из Института SETI и Лаборатории солнечной и астрофизики Локхид-Мартина, молодая звезда имеет аналогичную массу и температуру поверхности тем, что были у Солнца.
Владимир Айрапетян — старший астрофизик отдела гелиофизики Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, являющийся первым автором исследования, Цзинь и их коллеги адаптировали существующую модель Солнца, чтобы предсказать некоторые из наиболее важных, но трудных для измерения характеристик Каппа 1 Кита. Модель основана на данных, вводимых с различных космических миссий, включая космический телескоп Хаббл НАСА / ЕКА, спутник NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite и миссии NICER, а также XMM-Newton ЕКА.
Звезды в «детском возрасте» известны своими высокими всплесками энергии и активности. Для звезд одним из способов высвобождения этой накопленной энергии является звездный ветер. Он, как и звезда, состоит из сверхгорячого газа — плазмы. Она возникает, когда частицы в газе разделяются на положительно заряженные ионы и отрицательно заряженные электроны. Наиболее энергичная плазма может оторваться от самой внешней и самой горячей части звездной атмосферы — короны, или более устойчиво течь к ближайшим планетам в виде звездного ветра.
«Звездный ветер постоянно дует от звезды к ближайшим планетам, влияя на окружающую среду этих планет», — поясняет Джин.
Более молодые звезды имеют тенденцию генерировать более горячие и сильные звездные ветры и более мощные плазменные извержения, чем старые звезды. Такие выбросы могут повлиять на атмосферу и химический состав близлежащих планет и, возможно, даже катализировать развитие органического материала — строительных блоков для жизни — на этих планетах.
Звездный ветер может оказывать значительное влияние на планеты на любом этапе жизни. Но сильные, очень плотные звездные ветры молодых звезд могут сжимать защитные магнитные экраны окружающих планет, делая их еще более восприимчивыми к воздействию заряженных частиц.
Наше солнце — прекрасный тому пример. По сравнению с сегодняшним днем, в «раннем детстве», Солнце, вероятно, вращалось в три раза быстрее, имело более сильное магнитное поле и испускало более интенсивное высокоэнергетическое излучение и частицы. В наши дни воздействие этих частиц иногда видно вблизи полюсов планеты в виде полярных сияний или северного и южного сияний. 4 миллиарда лет назад, учитывая влияние солнечного ветра в то время, эти огромные огни, вероятно, часто были видны из других мест по всему земному шару.
Такой высокий уровень активности в период зарождения Солнца, возможно, отодвинул защитную магнитосферу Земли назад, предоставив планете возможности для образования биологических молекул.
Подобные процессы могут происходить в звездных системах по всей нашей галактике и Вселенной.
«Я мечтаю найти скалистую экзопланету на той стадии, в которой находилась наша планета более 4 миллиардов лет назад, сформированную молодой активной звездой и почти готовую к жизни, — рассказал Айрапетян. — Понимание того, каким было наше Солнце в момент, когда на Земле начинала развиваться жизнь, поможет нам найти в поисках звезд с экзопланетами, где в конечном итоге может быть жизнь».
Исследователи надеются использовать свою модель для составления карты окружения других солнечных звезд на разных этапах их жизни.
В частности, на примете у исследователей есть молодая звезда EK Dra, находящаяся на расстоянии 111 световых лет и которая, вероятно, вращается в три раза быстрее и излучает больше вспышек и плазмы, чем Kappa 1 Ceti. Документирование того, как эти похожие звезды разного возраста отличаются друг от друга, поможет охарактеризовать типичную траекторию жизни звезды.
Результаты исследования команда опубликовала в Astrophysical Journal.
Таким могло быть Солнце 4 миллиарда лет назад — примерно тогда, когда на Земле зародилась жизнь.
Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА / Лаборатория концептуальных изображений.
05.08.2021
Нет комментариев