Красные карлики прячут тайну: мощные вспышки, которые убивают шансы на жизнь

Астрономам впервые удалось наблюдать корональный выброс массы у звезды, не являющейся Солнцем. Это редкое явление, которое представляет собой мощный выброс плазмы, способный разрушительно воздействовать на всё, что находится на пути. Новое открытие позволяет иначе взглянуть на условия, в которых могут существовать потенциально обитаемые планеты, особенно если они вращаются вокруг красных карликов — наиболее распространённых звёзд в нашей галактике.

Почему выброс плазмы представляет угрозу

Корональные выбросы массы (КВМ) — огромные волны ионизированной материи, вырывающиеся из внешней оболочки звезды. У Солнца эти явления происходят регулярно, иногда влияя на работу электроники, спутников и магнетосферу Земли. Но если аналогичное событие происходит у другой звезды, рядом с которой могла бы находиться планета земного типа, последствия могут оказаться куда опаснее.

"Атмосфера и, по сути, сама планета полностью подвергнутся воздействию плазмы солнечного ветра и плазмы коронального выброса массы, что не может не радовать", — говорит астрофизик Хулиан Альварадо-Гомес.

Учёные подчёркивают: если бы у звезды StKM 1-1262 была похожая на Землю планета, её атмосфера могла бы быть буквально раздавлена мощной ударной волной плазмы.

Красные карлики как объекты поиска жизни

StKM 1-1262 — тусклый М-карлик, радиус которого составляет около двух третей солнечного. Такие звёзды весьма многочисленны: они составляют около 70% объектов в окрестностях Солнца. Они привлекательны для поиска экзопланет, потому что:

• их слабое сияние делает транзиты более заметными;
• малая масса усиливает гравитационные колебания при наличии крупных планет;
• зона обитаемости расположена ближе к звезде.

Однако М-карлики отличаются высокой активностью, часто испуская рентгеновские и ультрафиолетовые вспышки. Длительное воздействие такого излучения может разрушать атмосферу планет, снижая шанс возникновения жизни.

"Мы постоянно видим вспышки М-карликов, и они невероятно яркие", — говорит исследователь Джозеф Каллингем.

Почему КВМ у М-карликов долго не удавалось найти

Хотя вспышки рентгеновского излучения у таких звёзд наблюдали регулярно, прямых подтверждений корональных выбросов массы не было. Существовала гипотеза, что сверхмощные магнитные поля М-карликов могут буквально удерживать плазму внутри короны, не позволяя ей вырваться наружу.

Одним из главных признаков КВМ является радиовсплеск II типа — короткое радиоизлучение, возникающее при прохождении ударной волны через корону. Именно его команда Каллингема искала с помощью крупной низкочастотной антенной решётки LOFAR.

Сигнал, который подтвердил существование КВМ

Исследователи наблюдали 86 000 звёзд, фиксируя радиоволны в течение восьми часов. Лишь один сигнал оказался тем самым всплеском II типа — от звезды StKM 1-1262.

"Это неопровержимое доказательство того, что происходит корональный выброс массы", — заявил Каллингем.

Расчёты показали, что выброс двигался со скоростью около 2400 км/с — ближе к верхним значениям, наблюдаемым для КВМ. Это говорит о том, что явление могло быть весьма мощным.

Сравнение характеристик КВМ у разных звёзд

Советы шаг за шагом: как астрономы ищут КВМ

1. Проводят длительные наблюдения звёзд в радиодиапазоне.

2. Ищут радиовсплески II типа в массиве частотных данных.

3. Сравнивают спектральные подписи с известными солнечными КВМ.

4. Определяют скорость движения плазмы по частотному дрейфу сигнала.

5. Строят модели магнитных полей звезды для оценки её активности.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

1. Считать вспышки М-карликов эквивалентом КВМ → неверные выводы об опасности → использовать радионаблюдения, а не только рентген.

2. Оценивать только оптические данные → пропускать выбросы → добавлять низкочастотные радиотелескопы вроде LOFAR.

3. Пытаться моделировать атмосферу планет без учёта КВМ → искажённые результаты → включать параметры сверхмощных выбросов в расчёты обитаемости.

А что если…

Если КВМ у М-карликов возникают чаще, чем кажется, тогда зона обитаемости вокруг таких звёзд может быть куда менее безопасной. Это может объяснить отсутствие атмосфер у многих обнаруженных каменистых экзопланет.

Плюсы и минусы М-карликов для поиска жизни

FAQ

Почему важно наблюдение КВМ у других звёзд?
Это помогает оценить реальные шансы выживания атмосферы экзопланет.

Какую угрозу представляет КВМ?
Выброс может сжать магнитосферу планеты и сорвать её атмосферу.

Можно ли защитить планету мощным магнитным полем?
Да, но при экстремальной скорости выброса даже сильное поле не спасёт.

Мифы и правда

1. Миф: М-карлики — идеальные звёзды для поиска жизни.
   Правда: мощные выбросы плазмы могут уничтожать атмосферы планет.

2. Миф: если есть магнитосфера, планета защищена.
   Правда: крупный КВМ может прорваться даже через сильное поле.

3. Миф: КВМ легко наблюдать.
   Правда: их редкие радиоподписи сложно фиксировать.

Исторический контекст

Первые наблюдения солнечных КВМ появились в середине XX века.

Долгие годы считалось, что подобные выбросы должны происходить и у других звезд.

Только современные радиотелескопы позволили впервые подтвердить КВМ у М-карлика.