|
Частые вспышки TRAPPIST-1 влияют на обитаемость её планет
|
|
|
|
TRAPPIST-1 - маленькая, но капризная звезда, похожая на малыша перед сном. Эта маленькая звезда, расположенная в созвездии Водолея примерно в 40 световых годах от Земли, примерно шесть раз в день испускает энергетические всплески, известные как "вспышки".
|
|
|
|
Новое исследование, проведенное Университетом Колорадо в Боулдере, позволяет глубже изучить физику, стоящую за небесными вспышками TRAPPIST-1. Выводы команды могут помочь ученым в поиске пригодных для жизни планет за пределами Солнечной системы Земли.
|
|
|
|
Исследователи использовали наблюдения с космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА и компьютерное моделирование (models), чтобы понять, как TRAPPIST-1 производит свои вспышки — сначала накапливает магнитную энергию, а затем высвобождает ее, запуская цепочку событий, которые запускают излучение вглубь космоса. Полученные результаты могут помочь ученым разгадать, как звезда сформировала свои близлежащие планеты, возможно, кардинальным образом. Команда ученых опубликовала свои выводы в Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
"Мы считаем, что самые внутренние планеты TRAPPIST-1 представляют собой просто голые скалы, потому что звезда разрушила их атмосферу", - сказал Уорд Ховард, ведущий автор нового исследования и научный сотрудник НАСА Саган в отделе астрофизических и планетарных наук (APS) в Калифорнийском университете в Боулдере.
|
|
|
|
|
|
|
Это изюминка маленькой звезды, которая в последние годы привлекла большое внимание ученых.
|
|
|
|
Масса TRAPPIST-1 составляет менее 10% массы Солнца, и она лишь немного больше планеты Юпитер. Но в нем также находятся семь планет размером с Землю, три из которых находятся в так называемой "обитаемой зоне" - области космоса, температура которой может быть как раз подходящей для образования жидкой воды на поверхности планеты.
|
|
|
|
Есть только одна большая проблема: ученые изо всех сил пытались как следует рассмотреть эти планеты из-за нестабильной активности звезды.
|
|
|
|
"Когда ученые только начали наблюдать за TRAPPIST-1, мы не предполагали, что большая часть наших полетов будет затруднена из-за этих крупных вспышек", - сказал Говард.
|
|
Задача изучения вспышек
|
|
|
|
Изучение вспышки немного напоминает осмотр места преступления. Ученые могут наблюдать последствия вспышки — в данном случае, большой вспышки. Телескоп Уэбба, например, регистрирует, сколько инфракрасного излучения (тепла) выделяет звезда во время вспышки.
|
|
|
|
Но тот же космический телескоп не может сказать вам, кто это сделал.
|
|
|
|
Говард сказал, что все звезды, от TRAPPIST-1 до нашего Солнца, окружены магнитными полями. Эти магнитные поля скручиваются и изгибаются, образуя нечто, похожее на миску с лапшой. Они также формируют плазму, сверхгорячий газ, состоящий из заряженных частиц, во внешней атмосфере звезды.
|
|
|
|
Иногда эти магнитные поля могут быть слишком сильно искажены. Когда это происходит, поля замыкаются, и пучок электронов устремляется сквозь атмосферу звезды. Этот луч - виновник вспышки.
|
|
|
|
"Эти лучи будут опускаться в атмосферу звезды, где они ударяются о плазму и нагревают ее", - сказал Говард. "И как только вы получите хорошую горячую плазму, она начнет светиться".
|
|
|
|
Чтобы разгадать тайну вспышек TRAPPIST-1, Говард и его коллеги проанализировали данные о шести вспышках, собранных телескопом Уэбба в 2022 и 2023 годах.
|
|
|
|
Исследователи обратились к новой сетке моделей, описывающих физику вспышек, разработанной Адамом Ковальски, доцентом APS, который также является соавтором текущего исследования.
|
|
|
|
В моделях используется ряд сложных уравнений, которые, по сути, позволяют отмотать время для этих вспышек назад. Если исследователи обнаружат вспышку, исходящую от TRAPPIST-1, они смогут использовать модели для прогнозирования того, какой электронный луч был вызван этой вспышкой в первую очередь.
|
|
|
|
Слабые вспышки
|
|
|
|
По словам Говарда, знание об этих электронных пучках может открыть целый ряд возможностей для ученых, изучающих TRAPPIST-1.
|
|
|
|
Для начала его команда обнаружила, что вспышки TRAPPIST-1 кажутся на удивление слабыми. Для сравнения, большинство вспышек от подобных звезд вызываются электронными пучками примерно в 10 раз более мощными.
|
|
|
|
"Эти вспышки были немного слабее, чем мы ожидали", - сказал Говард.
|
|
|
|
Он добавил, что те же электронные лучи, которые генерируют инфракрасный свет, наблюдаемый Уэббом, также генерируют широкий спектр других видов излучения — от видимого света до ультрафиолетового излучения и мощных рентгеновских лучей. Исследование группы позволит ученым изучить весь спектр излучения, исходящего от вспышек TRAPPIST-1. Эта информация может помочь исследователям понять, как эти события могут изменить химический состав атмосферы близлежащих планет.
|
|
|
|
Ученые подозревают, что на одной из планет в обитаемой зоне TRAPPIST-1, названной TRAPPIST-1e, может быть атмосфера, похожая на земную, что является возможным признаком пригодности для жизни.
|
|
|
|
"Если мы сможем смоделировать эти события с помощью компьютерной модели, мы сможем реконструировать, как вспышка может повлиять на радиационную обстановку вокруг каждой из этих планет", - сказал Говард.
|
|
|
|
Источник
|
