Что может рассказать астрономам переменность звёзд — изменение их яркости с течением времени — о пригодности экзопланет для жизни? Именно на это направлено недавнее исследование, опубликованное в The Astronomical Journal. Группа учёных изучает взаимодействие между активностью звёзд и атмосферами экзопланет. Это исследование может помочь астрономам лучше понять, как переменность звёзд влияет на поиск пригодных для жизни экзопланет, особенно вокруг звёзд, отличных от нашего Солнца.
Для исследования учёные проанализировали данные о девяти экзопланетах, расположенных на девяти отдельных звёздах и орбитах в обитаемой зоне, а также о звёздах, демонстрирующих повышенную звёздную переменность. Среди этих экзопланет: TOI-1227 b (328 световых лет), HD 142415 b (116 световых лет), HD 147513 b (42 световых года), HD 221287 b (182 световых года), BD-08 2823 c (135 световых лет), KELT-6 c (785 световых лет), HD 238914 b (1694 световых года), HD 147379 b (35 световых лет) и HD 63765 b (106 световых лет). Целью исследования было выяснить, как переменность звезды влияет на равновесную температуру экзопланеты и как экзопланеты, вращающиеся внутри обитаемой зоны звезды, могут сохранять воду. Равновесная температура планетарного тела — это его температура в отсутствие теплопередачи.
В конечном итоге исследователи обнаружили, что девять звёзд, участвовавших в исследовании, оказывают очень незначительное влияние на равновесную температуру своих экзопланет. Кроме того, команда обнаружила, что экзопланеты, вращающиеся в пределах внутренней границы обитаемой зоны своей звезды, могут удерживать воду независимо от изменчивости звезды.
В выводах исследования отмечается: «Эта работа — лишь небольшой шаг к пониманию взаимосвязи между переменными звёздами, свойствами планет и их климатом. Наше сравнение изменений светового потока, обусловленных звёздной переменностью и эксцентриситетом орбиты, обычно предполагает, что орбитальный период значительно превышает период звёздной переменности. Дополнительные наблюдения переменных звёзд, а также открытие и описание их планет позволят нам лучше понять, как планетарный климат реагирует на переменные звёзды-хозяева».
В исследование были включены звёзды массой от 0,17 до 1,25 солнечных масс, включая звёзды классов M, K, G и F. Звёзды класса M являются наименьшим типом звёзд, а наше Солнце относится к классу G. Это разнообразие важно для лучшего понимания типов звёзд, которые исследователи могут использовать для поиска пригодных для жизни экзопланет. Исследование проводится в то время, когда астрономы всё чаще наблюдают за звёздами класса M. Это связано с тем, что звёзды класса M не только являются самыми многочисленными, но и имеют самую большую продолжительность жизни, которая, по оценкам, достигает триллионов лет. Для сравнения, продолжительность жизни нашего Солнца оценивается в 10–12 миллиардов лет.
Помимо огромного количества и продолжительности жизни, звёзды М-типа также известны своей чрезвычайной изменчивостью, особенно в отношении солнечных пятен, вспышек, изменений вращения и флуктуаций магнитного поля. В результате их экзопланеты оказались под вопросом с точки зрения потенциальной обитаемости, поскольку вспышки могут разрушать атмосферы и озоновый слой, что может серьёзно ограничить возможность существования жизни.
Два наиболее известных примера звёзд M-типа с потенциально обитаемыми экзопланетами, чья обитаемость находится под вопросом из-за переменности звезды, — это Проксима Центавра и TRAPPIST-1 , которые находятся примерно в 4,24 и 39,5 световых годах от Земли соответственно. Обе звезды, как было отмечено, чрезвычайно активны, включая ультрафиолетовые (УФ) вспышки и высокий уровень излучения. В результате Проксима Центавра считается очень суровой для существования жизни на единственной известной ей каменистой экзопланете, в то время как TRAPPIST-1 имеет семь каменистых экзопланет, одна из которых потенциально обитаема, несмотря на переменность своей звезды.
Какие новые знания о звёздной изменчивости и обитаемости экзопланет откроют исследователи в ближайшие годы и десятилетия? Время покажет, и именно поэтому мы занимаемся наукой!
Источники:
Статья является переводом https://www.universetoday.com/articles/water-retention-on-earth-like-planets-around-variable-stars
