Солнце постоянно выбрасывает в космос колоссальные облака заряженной плазмы, известные как корональные выбросы массы (КВМ). Эти события, часто сопровождающие солнечные вспышки — внезапные вспышки света, могут быть настолько мощными, что их волны достигают Земли, вызывая полярные сияния и иногда нарушая работу спутников и даже энергетических сетей.
Ученые предполагают, что миллиарды лет назад, когда и Солнце, и Земля были молоды, солнечная активность была значительно интенсивнее, чем сегодня. Мощные КВМ того периода, вероятно, оказали существенное влияние на условия, которые позволили жизни появиться и развиваться. Исследования молодых солнцеподобных звезд, которые служат моделями для ранних лет нашего светила, показывают, что такие звезды часто производят вспышки, гораздо более сильные, чем любые, зарегистрированные у современного Солнца.
Масштабные извержения раннего Солнца, вероятно, имели драматические последствия для атмосфер Земли, Марса и Венеры. Однако до сих пор не до конца понятно, насколько эти звездные явления напоминали современные КВМ. Хотя недавно были зарегистрированы более холодные компоненты плазмы КВМ с помощью наземных телескопов, обнаружение быстрых, высокоэнергетических событий, характерных для ранних эпох, оказалось весьма сложной задачей.
В поисках ответов международная исследовательская группа под руководством Косуке Намеката из Университета Киото задалась целью определить, генерируют ли молодые солнцеподобные звезды КВМ, сходные с теми, что наблюдаются у нашего Солнца. «Больше всего нас вдохновляла давняя загадка того, как яростная активность молодого Солнца повлияла на зарождающуюся Землю», — отметил Намеката. «Объединив космические и наземные средства наблюдения из Японии, Кореи и США, мы смогли реконструировать то, что, возможно, происходило миллиарды лет назад в нашей собственной Солнечной системе».
Исследователи провели одновременные ультрафиолетовые наблюдения с помощью космического телескопа Hubble и оптические наблюдения с наземных телескопов в Японии и Корее. Объектом их изучения стала молодая солнцеподобная звезда EK Draconis. Hubble измерял ультрафиолетовое излучение от значительно более горячей плазмы, в то время как наземные обсерватории отслеживали более холодный водородный газ по линии Hα. Такой скоординированный, многоволновой подход позволил команде зафиксировать как горячие, так и холодные части КВМ по мере его развития.
Наблюдения принесли первое в истории свидетельство многотемпературного КВМ от звезды EK Draconis. Команда обнаружила, что плазма, нагретая примерно до 100 000 кельвинов, выбрасывалась со скоростью от 300 до 550 километров в секунду. Примерно десять минут спустя более холодный газ, до 10 000 градусов, был выброшен со скоростью около 70 километров в секунду. Высокотемпературная плазма несла значительно больше энергии, что говорит о том, что частые и мощные КВМ в прошлом могли создавать сильные ударные волны и потоки энергичных частиц, способные изменять или даже срывать ранние планетарные атмосферы.
Другие исследования подтверждают идею о том, что энергетические солнечные события и образующиеся в результате частицы могли запускать химические реакции, которые приводили к образованию биомолекул и парниковых газов — ключевых компонентов для поддержания жизни. Это открытие углубляет наше понимание того, как солнечная активность, возможно, создала необходимые условия для появления жизни на ранней Земле, а также, вероятно, и на других планетах.
Ученые подчеркнули, что их успех стал возможен благодаря глобальному сотрудничеству и точной координации между космическими и наземными обсерваториями. «Мы были рады видеть, что, хотя наши страны различны, нас объединяет общая цель — поиск истины посредством науки», — подытожил Намеката.
