Эффекты звездного магнетизма могут расширить критерии обитаемости экзопланет
График ASHC построен в зависимости от звездной величины V − K<sub>s </sub> для экзопланет 1533/1546, удовлетворяющих критериям отбора; остальные 13 планет имеют значения ASHC >100. Автор: The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad4605
Интерес к планетам земного типа, вращающимся в пределах обитаемой зоны своих звезд, резко возрос, вызванный стремлением обнаружить жизнь за пределами нашей Солнечной системы. Но на обитаемость таких планет, известных как экзопланеты, влияет не только их расстояние от звезды.
Новое исследование Дэвида Александра и Энтони Аткинсона из Университета Райса расширяет определение обитаемой зоны для планет, включив в нее магнитное поле их звезд. Согласно исследованию, опубликованному в «Астрофизическом журнале» 9 июля, этот фактор, хорошо изученный в нашей Солнечной системе, может иметь серьезные последствия для жизни на других планетах.
Наличие и сила магнитного поля планеты и его взаимодействие с магнитным полем родительской звезды являются ключевыми факторами в способности планеты поддерживать жизнь. Экзопланете необходимо сильное магнитное поле, чтобы защитить ее от звездной активности, и она должна вращаться достаточно далеко от своей звезды, чтобы избежать прямого и потенциально катастрофического магнитного соединения.
«Увлечение экзопланетами проистекает из нашего желания лучше понять нашу собственную планету», — сказал Александр, профессор физики и астрономии, директор Космического института Райса и член Техасского консорциума аэрокосмических исследований и космической экономики. «Вопросы о формировании Земли и ее обитаемости являются ключевыми движущими силами нашего изучения этих далеких миров».
Магнитные взаимодействия
Традиционно ученые сосредоточили свое внимание на «Зоне Златовласки», области вокруг звезды, где условия как раз подходят для существования жидкой воды. Добавив магнитное поле звезды к критериям обитаемости, команда Александра предлагает более детальное понимание того, где во Вселенной может процветать жизнь.
Исследование было сосредоточено на магнитных взаимодействиях между планетами и их звездами — концепции, известной как космическая погода. На Земле космическая погода управляется Солнцем и влияет на магнитное поле и атмосферу нашей планеты. Для исследования исследователи упростили сложное моделирование, обычно необходимое для понимания этих взаимодействий.
Исследователи охарактеризовали звездную активность, используя показатель активности звезды, известный как число Россби (Ro): отношение периода вращения звезды к времени ее конвективного оборота. Это помогло им оценить альфвеновский радиус звезды — расстояние, на котором звездный ветер эффективно отделяется от звезды.
Плане́та (греч. πλανήτης, альтернати́вная фо́рма др.-греч. πλάνης — «странник») — это небесное тело, вращающееся по орбите вокруг звезды или её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей[a].
Термин «планета» — древний и имеет связи с историей, наукой, мифологией и религией. Википедия
Читайте также:Авторы Star Wars Outlaws поделились подробностями о новой планете в игреСоздатель No Man's Sky привлёк внимание интернет-пользователей с помощью эмодзи«Планета обезьян: Новое царство» в 4К и с русским дубляжомIGN продемонстрировал 42 минуты игрового процесса The Alters: выживание среди клоновВ новом видео Warhammer 40,000: Space Marine II можно увидеть планету с джунглями
Применив этот подход, команда исследовала 1546 экзопланет, чтобы определить, лежат ли их орбиты внутри или за пределами альфвеновского радиуса их звезды.
Жизнь в других частях галактики
Исследование показало, что только две планеты, K2-3 d и Kepler-186 f, из 1546 исследованных соответствовали всем условиям потенциальной обитаемости. Эти планеты размером с Землю, вращаются на расстоянии, способствующем образованию жидкой воды, лежат за пределами альфвеновского радиуса своей звезды и имеют достаточно сильные магнитные поля, чтобы защитить их от звездной активности.
«Хотя эти условия необходимы для того, чтобы на планете существовала жизнь, они не гарантируют ее», — сказал Аткинсон, аспирант физики и астрономии и ведущий автор исследования. «Наша работа подчеркивает важность учета широкого спектра факторов при поиске обитаемых планет».
Исследование также подчеркивает необходимость продолжения исследования и наблюдения за экзопланетными системами, извлекая уроки из системы Солнце-Земля. Расширяя критерии обитаемости, исследователи создают основу для будущих исследований и наблюдений, которые помогут определить, одиноки ли мы во Вселенной.
Элисон Фарриш, научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА и бывшая аспирантка Райс, также является автором этого исследования.
Больше информации: Anthony S. Atkinson et al, Exploring the Effects of Stellar Magnetism on the Potential Habitability of Exoplanets, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad4605
Источник: Rice University
0 комментариев