|
Звездные вспышки взрывают атмосферу экзопланеты
|
|
|
|
Ученые из Института астрономии РАН совместно с коллегами из Австрии изучили влияние вспышек звезд на атмосферу близких к ним экзопланет. Оказалось, что вспышки порождают пару ударных волн в газовой оболочке, причем эти волны огибают всю планету и сталкиваются в теневом полушарии. Соответствующая статья направлена на публикацию в Astronomy Reports, а с ее препринтом можно ознакомиться на сайте Корнелльского университета.
|
|
|
|
Авторов работы интересовала планета HD 209458b — газовый гигант, вращающийся вокруг желтого карлика HD 209458 (к этому же классу принадлежит и Солнце) в 153 световых годах от нас, в созвездии Пегаса. HD 209458b имеет собственное имя — Осирис. Эта планета постоянно испаряется, поскольку находится менее чем в семи миллионах километров от своей звезды. К тому же та часто генерирует мощные вспышки — более сильные, чем на нашем Солнце.
|
|
|
В момент вспышки уровень ультрафиолетового и рентгеновского излучения, получаемого планетой от звезды, может увеличиваться во много раз. Такие события представляют большой интерес для астрономов. На столь экстремальном примере проще всего изучать процесс потери планетой атмосферы в ходе ее эволюции. Между тем именно он определяет пригодность планет для жизни. Например, Земля в период молодости Солнца (и соответствующих мощных вспышек на нем) не успела потерять свою атмосферу, а вот Марс — утратил, что и сделало его поверхность практически необитаемой (по крайней мере, для сложных организмов).
|
|
|
|
Исследователи применили одномерную модель эволюции атмосферы для того, чтобы понять, как именно она реагирует на дополнительное звездное излучение, получаемое во время вспышки на собственном светиле. Оказалось, что поглощение дополнительной энергии в коротковолновой части ультрафиолетового диапазона ведет к такому интенсивному нагреву верхних частей атмосферы, что в ней образуется две ударные волны, как от взрывов. Волны эти распространяются в атмосфере на очень большие расстояния. По расчетам, они должны огибать всю планету и сталкиваться в ее теневом (на момент вспышки) полушарии.
|
|
|
|
Астрономы ставят вопрос о том, можно ли наблюдать следы таких необычных процессов имеющимися телескопами. Расчеты показали, что для спектральной линии Лайман-альфа вполне можно заметить следы существования таких ударных волн. Речь идет о серии спектральных линий, наблюдаемых, когда происходит множество переходов электронов в атомах водорода с верхнего на нижний энергетический уровень. Согласно полученным оценкам, в спокойном состоянии энергия излучения планеты Осирис в линиях Лайман-альфа лишь 2*10 в 24-й степени эрг в секунду. А вот сразу после вспышки ее звезды такая энергия может достигать 5*10 в 28-й степени эрг в секунду. Разница более чем в 10000 раз должна быть вполне доступной современным фотонным детекторам, то есть следы таких событий можно наблюдать с уже существующей техникой.
|
|
|
|
Источник
|
