Земля не удержала бы свою атмосферу на орбите Proxima b

обитаемой зоне красного карлика Proxima b подвергается крайне мощному ультрафиолетовому излучению, которое в сотни раз сильнее, чем Земля испытывает от Солнца.

В августе 2016 года Европейская южная обсерватория объявила об открытии планеты земной массы у ближайшей к нам звезды. Экзопланета Proxima b находится в обитаемой зоне красного карлика Proxima Centauri, удаленного от Земли примерно на 4 световых года. Звезда по массе и радиусу уступает Солнцу примерно в 7 раз. Последнее время планетологи пытаются выяснить, может ли далекий мир иметь океаны, атмосферу и жизнь. Однако, из-за того, что транзиты Proxima b невозможно увидеть с Земли, «обычный» метод изучения атмосферы недоступен. В поисках ответа ученым приходится полагаться на моделирование.

Новое исследование, представленное в журнале The Astrophysical Journal Letters, описывает результаты компьютерной модели, в которой Землю «поместили» в зону обитания Proxima Centauri на орбиту Proxima b. Оказалось, что атмосфера Земли не выдержит такой близости (7 миллионов километров или 0,05 астрономических единиц) с агрессивным красным карликом.

«Мы решили взять единственную пригодную для жизни планету, о которой мы знаем, и поставить ее на место Proxima b», – рассказывает Кэтрин Гарсиа-Сейдж, ведущий автор исследования из Центра космических полетов им. Годдарда NASA.

Нахождение в обитаемой зоне, которая определяется лишь расстоянием от звезды-хозяйки, еще не означает, что планета способна к зарождению и поддержанию жизни. Необходимо учитывать другие аспекты, например, наличие воды и атмосферы. Атмосфера важна для жизни, так как она помогает регулировать климат, поддерживает благоприятное для воды давление и защищает от губительной космической погоды.

В симуляции Гарсия-Сейдж и ее коллеги использовали атмосферу, магнитное поле и гравитацию Земли. Они также учли активность красного карлика, основываясь на данных обсерватории NASA «Chandra». Модель показала, как интенсивная радиация звезды и частые вспышки влияют на атмосферу экзопланеты.

В обитаемой зоне красного карлика Proxima b подвергается крайне мощному ультрафиолетовому излучению, которое в сотни раз сильнее, чем Земля испытывает от Солнца. Это излучение генерирует достаточную энергию для выбивания из атмосферы не только самых легких молекул водорода, но и более тяжелых элементов, таких как кислород и азот.

«Это был простой расчет, основанный на средней активности звезды. При этом, он не учитывал экстремальное нагревание атмосферы красного карлика и сильные нарушения магнитного поля экзопланеты его излучением, что еще быстрее лишит ее атмосферы», – добавила Гарсиа-Сейдж.

Модель показывает, что с максимальными температурами термосферы с полностью открытым магнитным полем Proxima b может потерять земную атмосферу за 100 миллионов лет, что всего лишь миг в сравнении с ее возрастом в 4 миллиарда лет. Когда входные данные предполагали самые низкие температуры и замкнутое магнитное поле, атмосфера ускользала за 2 миллиарда лет.

«Все могло бы быть гораздо интереснее, если бы Proxima b удерживала свою атмосферу, но уровень потерь настолько высок, что ее обитаемость не выглядит правдоподобно», – пояснил Джереми Дрейк, соавтор исследования из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (США).

Красные карлики, такие как Proxima Centauri или TRAPPIST-1, часто становятся объектами охоты на экзопланеты, потому что они самые самые распространенные звезды в Галактике. Поскольку они холоднее и тусклее Солнца, планеты должны находится на близких к ним орбитах для поддержания воды в жидком виде. Однако, если атмосферные потери не будут компенсироваться другими процессами, такими как огромное количество вулканической активности или бомбардировка кометами, обитаемость планет вокруг таких звезд практически фантастика.

Роман Захаров
Главный редактор
Комментарии
ALMA обнаружил признаки формирования ледяной планеты-гиганта
Команда «Kepler» представила каталог из 4034 кандидатов в планеты
Ученые подтвердили существование близкого аналога Земли
Читайте и распечатывайте последние новости астрономии, космоса и космонавтики на сайте http://in-space.ru
Наверх