Przejdź do treści

Potężne flary z młodego czerwonego karła

Słowo „HAZMAT” opisuje substancje, które stanowią zagrożenie dla środowiska, a nawet dla samego życia. Wyobraź sobie, że termin ten odnosi się do całych planet, gdzie gwałtowne rozbłyski od gwiazd macierzystych mogą sprawić, że poprzez wpływ na ich atmosferę, świat nie będzie nadawał się do zamieszkania.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a obserwuje takie gwiazdy za pomocą dużego programu o nazwie HAZMAT (Habitable Zones and M dwarf Activity across Time).

„M dwarf” (Karły typu M) to astronomiczny termin dla czerwonego karła – najmniejszej, najobfitszej i najdłużej żyjącej gwiazdy w naszej galaktyce. Program HAZMAT to przegląd w ultrafiolecie czerwonych karłów w trzech różnych wiekach: młodym, średnim i starszym.

Gwiezdne rozbłyski czerwonych karłów są szczególnie jasne w ultrafiolecie, w porównaniu do gwiazd podobnych do Słońca. Czułość na ultrafiolet HST sprawia, że teleskop jest bardzo cenny przy obserwacjach tych rozbłysków. Uważa się, że flary są zasilane przez intensywne pola magnetyczne, które plątają się przez ruchy gwiezdnych atmosfer. Kiedy splątanie to staje się zbyt intensywne, pola przerywają się i ponownie łączą, wyzwalając ogromne ilości energii.

Zespół odkrył, że flary pochodzące od najmłodszych czerwonych karłów, które badali – w wieku około 40 mln lat – są od 100 do 1000 razy bardziej energetyczne, niż ma to miejsce w przypadku starszych gwiazd. Gdy gwiazdy są w tak młodym wieku, planety typu ziemskiego formują się wokół nich.

Około ¾ gwiazd w naszej galaktyce to czerwone karły. Większość planet w tzw. ekosferze – strefa, w której planety okrążające gwiazdy w odległości takiej, by temperatura była na tyle umiarkowana, że na powierzchni planety może istnieć woda w stanie ciekłym – prawdopodobnie krąży wokół czerwonych karłów. Najbliższa Słońcu gwiazda, czerwony karzeł o nazwie Proxima Centauri, posiada w swojej ekosferze planetę wielkości Ziemi.

Jednak młode czerwone karły są gwiazdami aktywnymi, wytwarzającymi rozbłyski w promieniowaniu ultrafioletowym, które emitują tak dużo energii, że mogą wpływać na chemię atmosfery i przypuszczalnie usuwać atmosferę z tych raczkujących planet.

Wyniki pierwszej części tego programu są publikowane w The Astrophysical Journal. Badanie to sprawdza częstotliwość flar 12 młodych czerwonych karłów. Dane te są bardzo ważne, ponieważ różnica w aktywności flar jest dość duża w porównaniu ze starszymi gwiazdami.

Program obserwacyjny wykrył jeden z najbardziej intensywnych rozbłysków gwiazdowych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w świetle widzialnym. Nazwane „Hazflare", zdarzenie to było bardziej energetyczne, niż najpotężniejszy rozbłysk Słońca, jaki kiedykolwiek zarejestrowano.

Mamy sto lat dobrych obserwacji Słońca. W ciągu tego czasu obserwowane były może dwa rozbłyski, których energia zbliżała się do energii Hazflare’a. W nieco mniej niż jeden dzień obserwacji tych młodych gwiazd przez Hubble’a astronomowie uchwycili Hazflare, co oznacza, że patrzą na super flary występujące codziennie lub nawet kilka razy dziennie.

Czy super rozbłyski o takiej częstotliwości i intensywności „zanurzają” młode planety w tak dużym promieniowaniu ultrafioletowym, że te na zawsze stracą szansę na zdolność do zamieszkania? Według Parke Loyda z Arizona State University „Flary, które obserwowaliśmy, mają zdolność oderwania atmosfery od planety, ale to niekoniecznie oznacza zagładę i mrok dla życia na planecie. Może to być życie w innej postaci, niż sobie wyobrażamy. Albo mogą tam zachodzić inne procesy, które mogłyby uzupełnić atmosferę planety. Z pewnością jest to trudne środowisko, ale wahałbym się powiedzieć, że jest to sterylne otoczenie.”

Kolejną częścią programu HAZMAT będzie badanie czerwonych karłów o średnim wieku, które mają 650 mln lat. Następnie zostaną przeanalizowane najstarsze czerwone karły i porównane z młodymi i średnimi gwiazdami, w celu zrozumienia ewolucji środowiska planet o małych masach krążących wokół gwiazd o małej masie, narażonych na promieniowanie ultrafioletowe.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Superflares From Young Red Dwarf Stars Imperil Planets

Źródło: NASA

Na zdjęciu: Aktywny czerwony karzeł (po prawej) zabiera atmosferę planecie, która go okrąża (z lewej). Źródło: NASA, ESA oraz D. Player (STScI)