Burze gwiezdne za słońcem: dowody na ekstremalną pogodę kosmiczną wokół odległych gwiazd

17

Astronomowie po raz pierwszy wyraźnie wykryli masowy wyrzut naładowanego gazu z gwiazdy znajdującej się poza Słońcem, potwierdzając, że tego typu gwałtowne zdarzenia związane z pogodą kosmiczną nie są cechą charakterystyczną naszego Układu Słonecznego. Odkrycie ma znaczące implikacje dla poszukiwań egzoplanet nadających się do zamieszkania, zwłaszcza tych krążących wokół najpopularniejszego typu gwiazd w Drodze Mlecznej: czerwonych karłów.

Odkrycie: koronalny wyrzut masy (CME) potwierdzony

Wyrzut pochodził z czerwonego karła StKM 1-1262, oddalonego o około 130 lat świetlnych. Naukowcy zidentyfikowali to zdarzenie jako koronalny wyrzut masy (CME), wybuch namagnesowanej plazmy podobny do burz słonecznych powodujących zorze na Ziemi. Jednak ten CME był znacznie bardziej ekstremalny niż typowe zdarzenia słoneczne. Kluczem do jej identyfikacji nie była obserwacja wizualna, ale wykrycie wyraźnego dwuminutowego rozbłysku fal radiowych emitowanych przez gwiazdę.

„Taki sygnał radiowy po prostu nie istniałby, gdyby materia całkowicie opuściła pole magnetyczne gwiazdy” – wyjaśnia Joe Callingham z Holenderskiego Instytutu Radioastronomii. Wyniki, opublikowane w czasopiśmie Nature, były możliwe dzięki danym uzyskanym za pomocą Low Frequency Array (kontynentalnej sieci radioteleskopów) i obserwatorium kosmicznego XMM-Newton.

Dlaczego to ma znaczenie: możliwość zamieszkania na egzoplanetach jest zagrożona

Odkrycie to ma kluczowe znaczenie, ponieważ czerwone karły są najpowszechniejszymi gwiazdami w naszej galaktyce i często zawierają planety w swoich strefach zamieszkiwalnych. Jednakże te nadające się do zamieszkania strefy znajdują się znacznie bliżej gwiazdy niż orbita Ziemi, narażając krążące wokół nich planety na intensywne promieniowanie i częste, potężne burze gwiazdowe.

Wyrzucona materia z StKM 1-1262 przemieszczała się z prędkością około 5,37 miliona mil na godzinę, czyli prędkością rzadko spotykaną w słonecznych CMV. Taka siła mogłaby z łatwością pozbawić atmosferę pobliskich planet, pozostawiając ich powierzchnie jałowe i narażone na śmiercionośne promieniowanie. Rodzi to poważne pytania dotyczące długoterminowej możliwości zamieszkiwania planet wokół czerwonych karłów, pomimo ich obfitości.

Pogoda kosmiczna i atmosfery planetarne

Zdolność planet krążących wokół czerwonych karłów do utrzymywania atmosfery pozostaje nieznana. Podczas gdy ziemskie pole magnetyczne i atmosfera chronią nas przed najgorszymi skutkami burz słonecznych (jak widać podczas awarii prądu w Quebecu w 1989 r.), planety wokół czerwonych karłów nie mają takiej ochrony.

Naukowcy aktywnie badają ten problem za pomocą zaawansowanych teleskopów, takich jak należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Priorytetowy program obserwacyjny prowadzony przez Nestora Espinosa ma na celu wykrycie atmosferycznego dwutlenku węgla na skalistych egzoplanetach przy użyciu techniki zaćmień wtórnych. Kosmiczny Teleskop Hubble’a bada również promieniowanie ultrafioletowe tych gwiazd, aby ocenić jego potencjalny wpływ na możliwość zamieszkania na planetach.

Implikacje dla poszukiwania życia

Jeśli przyszłe obserwacje potwierdzą, że skaliste planety wokół czerwonych karłów nie są w stanie utrzymać swojej atmosfery, znacznie zawęzi to poszukiwania światów nadających się do zamieszkania. Jednak nawet tak negatywny wynik będzie cenny, podkreślając wyjątkowe warunki, które pozwoliły na rozkwit życia na Ziemi.

“Gdyby okazało się, że żaden z nich nie ma atmosfery, byłoby to smutne, ale także interesujące. Oznaczałoby to, że nasz układ planetarny jest w rzeczywistości bardzo, bardzo wyjątkowy” – powiedział Espinoza.

Przyszłe obserwatoria będą w dalszym ciągu śledzić rozbłyski gwiazdowe i mapować ich wpływ na środowiska egzoplanetarne, zapewniając jaśniejszy obraz tego, gdzie mogą znajdować się najbardziej obiecujący kandydaci na życie. Odkrycie to podkreśla znaczenie zrozumienia pogody kosmicznej poza naszym Układem Słonecznym w poszukiwaniu światów nadających się do zamieszkania.