Астрофизики предложили новый метод оценки влияния звезд на атмосферы экзопланет, используя естественные плазменные образования в качестве диагностических станций. Исследование Люка Боумы из Института Карнеги, представленное на конференции Американского астрономического общества, описывает механизм изучения частиц и магнитных полей, формирующих условия в системах молодых красных карликов.
Красные карлики считаются самыми распространенными светилами в галактике. Несмотря на то что они меньше и холоднее Солнца, вокруг большинства из них обращаются каменистые планеты земного типа. Многие из этих миров потенциально необитаемы из-за экстремальных температур, отсутствия стабильной атмосферы или воздействия интенсивной радиации. Тем не менее такие системы предоставляют ученым уникальную возможность изучить механизмы взаимодействия звезды и ее планетного окружения.
Как отмечает Люк Боума, звезды воздействуют на свои спутники не только через излучение, которое легко фиксируется современными телескопами, но и при помощи потоков заряженных частиц – звездного ветра и магнитных бурь. В Солнечной системе именно эти факторы часто играют ключевую роль в эволюции планет, однако измерять их параметры на межзвездных расстояниях крайне сложно из-за невозможности отправить исследовательские зонды непосредственно к цели.
Для решения этой задачи ученые сосредоточились на изучении молодых красных карликов, известных как сложные периодические переменные. Эти объекты отличаются быстрым вращением и регулярными падениями яркости. Ранее природа этих аномалий оставалась неясной: их связывали либо с темными пятнами на поверхности светила, либо с прохождением облаков материи по орбите.
Анализ спектроскопических данных, проведенный совместно со специалистами Сент–Эндрюсского университета, показал, что причиной затмений являются массивные облака относительно холодной плазмы, удерживаемые магнитным полем звезды. Эти скопления образуют вокруг светила структуру в форме тора – гигантского светящегося кольца. Изучение этого объекта позволяет дистанционно определять концентрацию материи вблизи звезды, ее динамику и степень влияния магнитного поля на окружающее пространство.
По оценкам исследователей, подобные плазменные структуры могут существовать как минимум у 10 процентов молодых красных карликов на ранних этапах их эволюции. Это открытие превращает плазменные кольца в естественные метеостанции, позволяющие понять, как звездные частицы влияют на формирование атмосфер экзопланет. В дальнейшем ученые планируют выяснить происхождение вещества в этих структурах и уточнить, насколько агрессивной может быть космическая погода для потенциально обитаемых миров.
