Астрономы рассказали, как вспышки на звездах разрушают озоновый слой экзопланет

Группа астрономов из Университета Джонса Хопкинса и НАСА провела исследование, которое проливает свет на то, как мощные вспышки на звездах воздействуют на озоновый слой планет, способных поддерживать жизнь. Согласно полученным данным, температура выбросов играет критическую роль в судьбе атмосферы: в некоторых случаях озон накапливается, в то время как в других — полностью разрушается после мощного катаклизма. Результаты данного исследования были опубликованы в NASA.

Ученые смоделировали эволюцию атмосферы планеты, аналогичной Земле, во время протерозойского эона — периода, когда наша планета готовилась к возникновению сложной жизни. Смоделированная планета обращалась вокруг двух типов звезд: оранжевых карликов (K2V) и красных карликов (M2.5V). Исследователи протестировали два сценария активности светил, сопоставив температуру выбросов в 9 000 и 19 000 кельвинов. Результаты показали, что более горячие импульсы оказывают значительное влияние на озоновый слой.

В случае оранжевого карлика мощные вспышки приводили к плавному увеличению толщины озонового слоя почти в два раза. Такая планета демонстрирует стабильность, а ее атмосфера эффективно поглощает ультрафиолетовое излучение — это является важным аспектом при поиске биосигнатур, то есть любых признаков жизни. В отличие от этого, планеты, находящиеся под воздействием красных карликов, проявили непредсказуемое поведение: частые слабые выбросы температуры постепенно накапливали озон, однако одна мощная вспышка с температурой в 19 000 кельвинов могла мгновенно разрушить до 50% защитного слоя. Данный эффект, получивший название «химического хлыста», может привести к тому, что экзопланеты никогда не достигнут стабильного состояния, что затрудняет оценку их обитаемости.

Озоновый слой является важнейшим защитным барьером от ультрафиолетового излучения и служит надежным индикатором наличия жизни. Астрономы намерены искать такие биосигнатуры с помощью будущей обсерватории Habitable Worlds Observatory (HWO), запуск которой запланирован на 2040-е годы. Частые вспышки красных карликов — самых распространенных звезд во Вселенной — могут приводить к ложным результатам, когда телескоп фиксирует либо избыток, либо нехватку озона, не отражающего реальную картину.

Для уточнения своих моделей исследователи рассчитывают на новый спутник NASA — Early eVolution Explorer (EVE). Этот аппарат сможет одновременно наблюдать вспышки в трех диапазонах волн, что позволит впервые точно измерять их температуру и энергию у тысяч молодых звезд. Полученные данные помогут астрономам скорректировать цели для будущих поисков жизни за пределами Солнечной системы.

Читайте также: