Холодні зірки з потужними магнітними полями можуть мати настільки сильні зоряні вітри, що вони знищують атмосферу планет, що обертаються, роблячи ці світи непридатними для життя. Це відкриття стало результатом моделювання, проведеного вченими з Інституту астрофізики Лейбніца в Потсдамі (AIP), і може виявитися вирішальним у пошуках позасонячних планет або екзопланет, які можуть підтримувати життя в інших частинах Всесвіту.
Дослідники виявили, що певні заряджені частинки, які утворюють зоряний вітер сильно магнітних прохолодних зірок, можуть досягати швидкості, що в п’ять разів перевищує середню швидкість сонячного вітру нашого Сонця, який падає приблизно 1,6 мільйона кілометрів на годину.). Це означає, що екзопланети, що оточують ці зірки, можуть бути забиті потоками заряджених частинок, які рухаються зі швидкістю 5 мільйонів миль на годину (8 мільйонів кілометрів на годину).
Для контексту, це приблизно в 6000 разів перевищує швидкість кулі, випущеної з пістолета, і достатньо, щоб знищити умови, необхідні для підтримки життя на будь-яких планетах, які можуть обертатися навколо цих зірок, включаючи світи, які потрапляють у так звані зони проживання. Це досить вражаюче, оскільки придатні для життя зони визначаються як регіони, в яких температура якраз підходить для розміщення рідкої води і, отже, потенційно підтримує життя, яке ми знаємо.
Навіть круті зірки можуть бути недружніми до життя
На думку дослідників, «круті зірки» включають зіркові тіла, розділені на чотири категорії: F-тип, G-тип, K-тип і M-тип. Ці категорії залежать від розміру, температури та яскравості.
Наприклад, Сонце є середньою зіркою та прикладом зірки типу G, яка більша та яскравіша за зірки категорії F. Зірки, менші та холодніші за Сонце, належать до категорії M-типу і також відомі як «червоні карлики». Ці слабкі зоряні тіла є найпоширенішими зірками Чумацького Шляху, але через низьку світловіддачу їх важко побачити.
Окрім світла, зірки випромінюють зоряний вітер. Ці вітри, що складаються із заряджених частинок, неминуче взаємодіють з планетами, що обертаються.
Прикладом такої взаємодії є полярні сяйва, створені над північним і південним полюсами Землі. Коли сонячні вітри стикаються з магнітною бульбашкою нашої планети — магнітосферою — відбувається кілька процесів, які призводять до появи сяючих зелених візерунків на небі. Але результат витівок зоряного вітру, як виявляється, не завжди такий гарний.
У той час як сонячний вітер відносно легко досліджувати, оскільки людство здатне розмістити космічний корабель, такий як Solar Orbiter, на місці навколо нашої зірки для вивчення заряджених частинок, що витікають з неї, зоряний вітер, що виходить від більш далеких зірок, практично неможливо побачити безпосередньо.
Хоча астрономи можуть спостерігати за впливом цих зоряних вітрів на тонкий і тонкий газ, який існує між зірками в Чумацькому Шляху, щоб отримати певну інформацію, цей метод можна застосувати лише до кількох зірок.
Ось чому вчені звертаються до чисельного моделювання та комп’ютерних моделей, щоб краще зрозуміти зоряний вітер, не вимагаючи прямих спостережень, як, наприклад, у недавньому дослідженні.
Працюючи з суперкомп’ютерними засобами AIP і Leibniz Rechenzentrum (LRZ), команда дослідників розробила складну модель, засновану на властивостях 21 добре спостережуваної зірки. Це стало першим систематичним дослідженням зоряних вітрів, пов’язаних з кожною з вищезгаданих категорій зірок.
Ця модель дозволила вченим оцінити, як такі властивості, як сила тяжіння зірок, напруженість магнітного поля та періоди обертання, впливають на швидкість їхнього зоряного вітру. Це також допомогло їм передбачити очікуваний розмір межі між короною зірки — її зовнішньою атмосферою — та її зоряним вітром, що називається поверхнею Альвена. Це допомогло визначити, чи планети, що обертаються навколо зірки, час від часу потрапляють на поверхню Альфвена чи повністю заглиблені в неї, що може викликати інтенсивну магнітну взаємодію між планетою та її материнською зіркою.