На ближайшей экзопланете определили космическую погоду

Российские ученые рассчитали основные факторы, которые определяют космическую погоду около ближайшей к Земле экзопланеты — Проксимы Центавра b: параметры звездного ветра, галактических и звездных космических лучей. Исследование проливает свет на возможное существование жизни на этом небесном теле. Результаты исследования опубликованы в Astronomy Letters.

Проксима Центавра b — ближайшая к Солнечной системе экзопланета, она находится на расстоянии 4,25 светового года от нас. Другие планеты земного типа находятся на расстоянии как минимум в 11 световых лет. Ее открыл британский астроном Микко Туоми в 2013 году.

Проксима Центавра b находится в зоне обитаемости родительской звезды, красного карлика Проксима Центавра. Это значит, что температура на поверхности Проксимы b подходит для того, чтобы вода там находилась в жидком состоянии. Современные данные не исключают, что на этой планете может быть жизнь, хотя высокая вспышечная активность ближайшего светила делает это маловероятным. В предыдущих исследованиях астрономы определили некоторые параметры планеты с большими ошибками, но она вполне может оказаться похожей на Землю.

За последние два года появилось множество работ, посвященных тому, есть ли на Проксиме b жизнь. Чтобы определить это, недостаточно знать температуру на поверхности, важно изучить радиационные условия. Однако космические лучи, от которых зависят эти условия, никто практически не обсуждал. Влияние этого фактора на экзопланеты рассматривали ученые из Брауншвейгского технического университета, но они не учитывали воздействие звездного ветра. Российские ученые из Института космических исследований РАН, МФТИ, НИУ ВШЭ и Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н.В. Пушкова РАН решили исследовать этот вопрос.

В своих расчетах они использовали простые модели, разработанные для Солнца, и впервые определили радиационные условия около Проксимы b. «Такие простые модели были использованы по одной причине: наши знания о других звездах соответствуют нашим знаниям о Солнце в 50-60-х годов, — объясняет один из авторов исследования, доцент НИУ ВШЭ Андрей Садовский. — Преимущество же этих моделей в том, что они не требуют большого числа входных параметров».

В качестве входных параметров в этих формулах использовались магнитное поле звезды, корональная температура и стандартные звездные характеристики. На основе модели исследователи получили оценки параметров звездного ветра: скорость — 600–1200 км/с, плотность — примерно 1000—4000 частиц в кубическом сантиметре. Они также взяли данные об активности и магнитном поле Проксимы Центавра и рассчитали возможные потоки и флюенсы (количество протонов, летящих в определенном направлении) галактических и звездных космических лучей.

Результаты исследования показывают, что у Проксимы b не должно быть галактических космических лучей вплоть до энергий в 1 ТэВ, так как их «выметает» звездный ветер. «Космические лучи (частицы, заполняющие межзвездное пространство), которые достигают Земли, обладают энергией от 10 ГэВ, а Проксимы Центавра — от 1000 ГэВ, — уточняет Садовский. — Соответственно, их количество на экзопланете должно быть в тысячу раз меньше, что может влиять на состояние атмосферы, климат и на другие показатели».

Также ученые предположили, что звездные космические лучи могут ускоряться до высоких энергий во время звездных вспышек. При этом вспышки на Проксиме Центавра способны ускорять протоны и поддерживать постоянную интенсивность звездных космических лучей в астросфере за счет большой частоты. Другими словами, планета все равно может получать большое количество космических лучей, но ее климат будет сильнее зависеть от активности звезды.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.