Proxima Centauri jednak trochę przypomina Słońce

Wizja artystyczna przedstawiająca wnętrze gwiazdy o niskiej masie. Tego typu gwiazdy mają zupełnie inną budowę wewnętrzną niż nasze Słońce, dlatego naukowcy nie oczekiwali jakichkolwiek cykli aktywności magnetycznej w przypadku takich gwiazd. Źródło: NASA/CXC/M. Weiss
Wizja artystyczna przedstawiająca wnętrze gwiazdy o niskiej masie. Tego typu gwiazdy mają zupełnie inną budowę wewnętrzną niż nasze Słońce, dlatego naukowcy nie oczekiwali jakichkolwiek cykli aktywności magnetycznej w przypadku takich gwiazd. Źródło: NASA/CXC/M. Weiss

W sierpniu astronomowie ogłosili, że wokół najbliższej nam gwiazdy – Proximy Centauri krąży planeta o rozmiarach Ziemi (nazwana Proxima b). Na pierwszy rzut oka Proxima Centauri w ogóle nie przypomina Słońca. To mały, chłodny, czerwony karzeł o masie 10 razy mniejszej od masy Słońca i świecący 1000 razy słabiej niż Słońce. Niemniej jednak najnowsze badania wskazują, że pod jednym – zaskakującym – względem gwiazda ta bardzo przypomina Słońce: posiada regularny cykl plam gwiezdnych.

Plamy gwiezdne (takie jak plamy słoneczne) to ciemne plamy na powierzchni gwiazdy, miejsca, których temperatura jest nieznacznie chłodniejsza od otoczenia. Obecność i położenie plam gwiezdnych napędzane są przez pola magnetyczne. Gwiazda zbudowana jest ze zjonizowanych gazów, tzw. plazmy. Pola magnetyczne mogą ograniczyć przepływ plazmy i prowadzić do powstawania plam. Zmiany pola magnetycznego gwiazdy bezpośrednio wpływają na liczbę i rozkład plam gwiezdnych.

Nasze Słońce charakteryzuje się 11-letnim cyklem aktywności. Podczas minimum słonecznego na powierzchni Słońca nie ma praktycznie żadnych plam. Podczas maksimum nawet 100 plam słonecznych pokrywa niecały 1% powierzchni Słońca.

Wyniki najnowszych badań wskazują, że Proxima Centauri doświadcza podobnego cyklu trwającego około siedmiu lat od jednego maksimum do drugiego. Niemniej jednak cykl w przypadku tej gwiazdy ma dużo bardziej dramatyczny przebieg. Podczas maksimum plamami pokryte jest nawet 25% powierzchni gwiazdy. Co więcej, niektóre z plam są znacznie większe w stosunku do rozmiarów gwiazdy, niż plamy na Słońcu.

„Gdyby na powierzchni Proximy b żyły inteligentne istoty, miałyby niesamowity widok,” mówi główny autor badań Brad Wargelin z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Astronomowie mocno zdziwili się odkryciem cyklicznej aktywności na powierzchni Proximy Centauri ponieważ według naukowców jej wnętrze znaczenie różni się od wnętrza Słońca. Zewnętrzna warstwa Słońca o grubości 1/3 promienia gwiazdy doświadcza konwekcji, ruchu materii przypominającego gotującą się wodę w czajniku, natomiast wnętrze Słońca jest stosunkowo nieruchome. Obydwa te regiony różnią się prędkością rotacji. Wielu astronomów uważa, że naprężenia między tymi dwoma obszarami odpowiedzialne są za generowanie cyklu aktywności magnetycznej Słońca.

Dla porównania, wnętrze małego czerwonego karła takiego jak Proxima Centauri powinno charakteryzować się konwekcją docierającą aż do jądra gwiazdy. Z tego też powodu naukowcy zakładali, że tego typu gwiazdy nie doświadczają regularnych cykli aktywności.

„Istnienie cyklu w przypadku Proxima Cenauri pokazuje, że nie rozumiemy procesów prowadzących do powstawania pól magnetycznych gwiazdy tak dobrze jak nam się wydawało,” mówi współautor opracowania Jeremy Drake.

Artykuł naukowy opisujący wyniki nie porusza kwestii wpływu cyklu aktywności gwiezdnej Proxim Centauri na potencjalne stwarzanie warunków sprzyjających powstaniu życia na powierzchni Proximy b. Teoria wskazuje, że rozbłyski lub wiatr gwiezdny – obydwa zjawiska napędzane przez pola magnetyczne – mogą brutalnie doświadczać tę planetę z czasem odzierając ją z jakiejkolwiek atmosfery. Pod tym względem Proxima b może przypominać Księżyc, który choć znajduje się w ekosferze Słońca, w żaden sposób nie sprzyja powstawaniu życia.

„Bezpośrednie obserwacje Proximy b są jeszcze daleko przed nami. Do tego czasu ograniczeni jesteśmy do badania samej gwiazdy, a następnie dopasowywania uzyskanych wyników do teorii o interakcjach między planetami a gwiazdami,” mówi współautor opracowania Steve Saar.

Zespół badaczy wykrył cykl aktywności gwiazdy w ramach naziemnych obserwacji prowadzonych za pomocą All Sky Automated Survey połączonych z prowadzonymi z przestrzeni kosmicznej obserwacjami w zakresie rentgenowskim (misje Swift, Chandra i XMM-Newton). Wyniki badań zostały zaakceptowane do publikacji w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Więcej informacji:

Źródło: CfA

Komentarze

comments