|
Модель космической погоды может определить экзопланетарные обитаемые зоны
|
|
|
|
Уточнение модели космической погоды, разработанное директором центра Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH), может помочь ученым проверить, на каких планетах за пределами нашей Солнечной системы, вероятно, кто-то есть. Экзопланетами называют планеты, которые вращаются вокруг звезд за пределами нашей Солнечной системы, и усилия по отсеиванию тех, на которых могла бы существовать жизнь, усиливаются. В настоящее время в Центре космических плазменных и аэрономических исследований (CSPAR) в гривне, входящем в систему Университета Алабамы, доктор Цзюньсян Ху вместе с сотрудниками разработал модель для отслеживания звездных энергичных частиц, которые могут влиять на создание жизни. на экзопланетах. Эти звездные энергичные частицы находятся слишком далеко, чтобы их можно было измерить напрямую, поэтому их необходимо моделировать на основе данных дистанционного зондирования.
|
|
|
|
«Энергичные частицы, связанные с супервспышками молодых солнечных звезд, будут влиять на химический состав атмосферы их близких экзопланет, возможно, генерируя пребиотические химические вещества, которые могут вызвать появление жизни», — говорит доктор Ху. «Характеристика этих столкновений может быть важна для оценки химических признаков обитаемости экзопланет». Предыдущее моделирование использовало эмпирические подходы, но новое исследование применяет физику. Он не идентифицирует пригодные для жизни экзопланеты напрямую, говорит доктор Ху, но может информировать об этом поиске. «Эта работа закладывает основу для серии будущих междисциплинарных исследовательских проектов, посвященных пониманию происхождения жизни», — говорит он.
|
|
|
Доктор Ху усовершенствовал модель ускорения и переноса частиц в гелиосфере (PATH), первоначально созданную в 2001 году доктором Гэри Занк, который с 2008 года был директором CSPAR. Эта более ранняя модель была сосредоточена на создании правильных физических механизмов для моделирования ускорения и переноса частиц, а затем работа доктора Занка была расширена на протяжении многих лет доктором Ган Ли и другими исследователями из UAH. «Крупные солнечные вспышки обычно связаны с корональными выбросами массы (CME)», — говорит доктор Ху. «PATH — это проверенная модель, которая довольно хорошо работает для событий с частицами солнечной энергии, и в этой работе мы расширяем ее на звездные события с некоторыми чрезвычайно быстрыми корональными выбросами».
|
|
|
|
В новой работе под названием «Улучшенная модель ускорения и переноса частиц в гелиосфере» (iPATH) используется подход, основанный на физике, для оценки энергетических спектров энергичных частиц, испускаемых в звездных супервспышках. Доктор Ху начал работу над моделью в 2015 году в качестве докторской диссертации. Доктор Занк говорит, что исследование своевременно. «Эта работа посвящена космической погоде в окрестностях экзопланет, очень актуальной теме, и у нас есть самые важные в мире модели для этого, все они разработаны в контексте изучения так называемых постепенных событий с частицами солнечной энергии в контексте космической погоды», — говорит доктор Занк. «Итак, это интересный переход космической физики и космической погоды к пониманию обитаемости в контексте экзопланет и их космической погоды».
|
|
|
|
При разработке новой модели доктор Ху работал вместе с доктором Ли и доктором Занк. Он сотрудничал с доктором Владимиром Айрапетяном из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, Sellers Exoplanet Environments Collaboration (SEEC), и доктором Мэн Цзином из Института SETI. По словам доктора Ху, моделирование iPATH показывает, что более ранние эмпирические результаты могут сильно недооценивать потоки частиц, воздействующие на экзопланеты при очень высоких энергиях, поэтому экстремальные супервспышки от других звезд могут оказывать гораздо более сильное влияние на экзопланеты, чем считалось ранее.
|
|
|
|
«Выходные данные о флюенсе и потоке энергичных частиц нашей модели могут предоставить ценный вклад в последующее моделирование атмосферы экзопланет в будущей работе», — говорит доктор Ху. Новое исследование служит доказательством концепции того, что модель может работать в других звездно-планетных системах за пределами Солнечной системы, поэтому ученые не выбирали конкретные экзопланеты для моделирования для этого проекта. «В будущей работе мы выберем близкие скалистые экзопланеты вокруг магнитно-активных карликов G, K и M. Другими словами, мы выберем для тематических исследований экзопланеты, напоминающие раннюю Землю», — говорит доктор Ху. «В настоящее время мы тесно сотрудничаем с НАСА, чтобы сделать рабочую модель общедоступной при поддержке Центра моделирования НАСА и Группы анализа космической радиации НАСА».
|
|
|
|
Источник
|
