Promieniowanie rentgenowskie może sterylizować planety znajdujące się w ekosferach

Wizja artystyczna przedstawiająca czerwonego karła, którego okrąża planeta. Źródło: NASA/ESA/G. Bacon (STScI)

Intensywne promieniowanie może oderwać warstwę ozonową planet podobnych do Ziemi, krążących wokół innych gwiazd i sprawić, że będą one całkowicie niezdatne do życia – wskazują nowe badania prowadzone przez dr Eike Guenthera z Obserwatorium w Turyngii.

Dr Guenther przedstawił wyniki swoich badań w trakcie Europejskiego Tygodnia Astronomii w Liverpoolu.

Astronomowie aktualnie wiedzą o około 4000 planet krążących wokół innych gwiazd. Część z nich to planety o rozmiarach Ziemi i krążące w ekosferach swoich gwiazd macierzystych, gdzie temperatura sprzyja występowaniu wody w stanie ciekłym na powierzchni.

Jednak wiele planet o rozmiarach Ziemi krąży wokół czerwonych karłów, dużo mniejszych i chłodniejszych niż Słońce. Aby znaleźć się w ekosferze takiej gwiazdy, planety muszą być znacznie bliżej swojej gwiazdy niż w przypadku Słońca.

Problemem jest jednak fakt, że czerwone karły mogą emitować duże ilości promieniowania rentgenowskiego, i często na ich powierzchniach dochodzi do potężnych rozbłysków promieniowania i erupcji cząstek w tak zwanych koronalnych wyrzutach masy (CME).

Aby ocenić ryzyko, Guenther wraz ze współpracownikami intensywnie monitorują gwiazdy o małej masie pod kątem występowania rozbłysków.

W lutym 2018 roku badacze obserwowali gigantyczny rozbłysk na AD Leo, gwieździe odległej od nas o 16 lat świetlnych w kierunku gwiazdozbioru Lwa. W odległości 3 milionów kilometrów od AD Leo krąży olbrzymia planeta, a w ekosferze tej gwiazdy mogą także znajdować się planety o rozmiarach Ziemi.

Astronomowie próbują ustalić co ten rozbłysk zrobił ze znanym gazowym olbrzymem i hipotetycznymi planetami znajdującymi się nieco dalej. Wstępne wyniki wskazują na to, że rozbłysk nie wpłynął istotnie na gazowego olbrzyma oraz że w przeciwieństwie do podobnych zdarzeń na Słońcu, rozbłyskowi nie towarzyszył CME.

Teoretycznie to dobra informacja dla hipotetycznego życia znajdującego się nieco dalej od gwiazdy, ponieważ CME odgrywają istotną rolę w odzieraniu mniejszych planet z atmosfery. Wyniki prowadzonego monitoringu wskazują, że CME występują rzadziej na mniejszych gwiazdach.

Z drugiej strony, promieniowanie rentgenowskie jest niebezpieczne. Według zespołu Guenthera przenika ono przez atmosferę i dociera do powierzchni planety podobnej do Ziemi. Rozbłyski promieniowania bardzo źle wpływałyby na jakiekolwiek życie występujące na lądzie, zatem życie mogłoby przetrwać jedynie w oceanach takich planet.

Guenther dodaje: „Astronomowie podejmują olbrzymie wysiłki aby znaleźć planety podobne do Ziemi i odpowiedzieć na odwieczne pytanie o to czy jesteśmy sami we Wszechświecie. Z uwagi na sporadyczne rozbłyski twardego promieniowania rentgenowskiego, nasze prace wskazują, że planety krążące wokół najpowszechniejszych gwiazd o małej masie nie są doskonałymi miejscami dla życia, przynajmniej lądowego”.

Kolejnym etapem prac grupy badawczej jest doprecyzowanie szczegółów modelu. Niektórzy naukowcy wskazują, że gigantyczne rozbłyski promieniowania mogą usunąć 94% warstwy ozonowej planety w ciągu zaledwie dwóch lat i mogą być śmiertelne dla całego życia na planecie. Jeżeli faktycznie tak jest, to mówienie o „Ziemi 2.0” może być bardzo przedwczesne.

Źródło: RAS