• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Proxima Centauri släppte precis ett bloss så kraftfullt att det var synligt med blotta ögat

    Konstnärens intryck av en blossande röd dvärgstjärna, kretsar runt av en exoplanet. Kredit:NASA, ESA, och G. Bacon (STScI)

    Sedan upptäckten tillkännagavs i augusti 2016, Proxima b har varit en oändlig källa till förundran och målet för många vetenskapliga studier. Förutom att vara den närmaste extrasolplaneten till vårt solsystem, denna terrestra planet kretsar också inom Proxima Centauris circumstellar beboeliga zon (aka. "Goldilocks Zone"). Som ett resultat, Forskare har naturligtvis försökt avgöra om denna planet faktiskt kan vara hem för utomjordiskt liv.

    Många av dessa studier har fokuserats på huruvida Proxima b skulle kunna behålla en atmosfär och flytande vatten på sin yta eller inte i ljuset av det faktum att den kretsar kring en stjärna av M-typ (röd dvärg). Tyvärr, många av dessa studier har visat att detta inte är troligt på grund av flare aktivitet. Enligt en ny studie av ett internationellt team av forskare, Proxima Centauri släppte en superflare som var så kraftfull, det skulle ha varit dödligt för vilket liv som helst som vi känner det.

    Studien, med titeln "The First Naked Eye Superflare detekterad från Proxima Centauri", nyligen dök upp på nätet. Laget leddes av Howard Ward, en Ph.D. kandidat i fysik och astronomi vid UNC Chapel Hill, med ytterligare medlemmar från NASA Goddard Space Flight Center, University of Washington, University of Colorado, University of Barcelona och School of Earth and Space Exploration vid Arizona State University.

    Som de anger i sin studie, solutbrottsaktivitet skulle vara ett av de största potentiella hoten mot planetarisk beboelighet i ett system som Proxima Centauri. Som de förklarar:

    "[Medans ozon i en jordliknande planets atmosfär kan skydda planeten från det intensiva UV-flödet som förknippas med en enda superflare, återhämtningstiden för atmosfäriskt ozon efter en superflare är i storleksordningen år. En tillräckligt hög uppflammningshastighet kan därför permanent förhindra bildandet av ett skyddande ozonskikt, leder till UV-strålningsnivåer på ytan som är bortom vad några av de hårdaste kända organismerna kan överleva."

    Dessutom stjärnbloss, vilande röntgenstrålning och UV-flöde från en burk med röd dvärgstjärna skulle kunna ta bort planetariska atmosfärer under loppet av flera miljarder år. Och medan flera studier har genomförts som har utforskat låg- och måttliga energiutbrott på Proxima, endast en högenergihändelse har till och med observerats.

    Konstnärsintryck av en röd dvärgstjärna som Proxima Centauri, den närmaste stjärnan till vår sol. Ny analys av ALMA-observationer avslöjar att Proxima Centauri avgav en kraftfull flamma som skulle ha skapat ogästvänliga förhållanden för planeter i det systemet. Kredit:NRAO/AUI/NSF; D. Berry

    Detta inträffade i mars 2016, när Proxima Centauri avgav en superflare som var så ljus, det var synligt för blotta ögat. Denna flare observerades av Evryscope, en rad teleskop – finansierade genom National Science Foundations Advanced Technologies and Instrumentation (ATI) och Faculty Early Career Development (CAREER) program – som pekar mot varje del av den tillgängliga himlen samtidigt och kontinuerligt.

    Som teamet anger i sin studie, superflaren i mars 2016 var den första som observerades från Proxima Centauri, och var ganska kraftfull:

    "I mars 2016 upptäckte Evryscope den första kända Proxima superflare. Superflaren hade en bolometrisk energi på 10^33,5 erg, ~10× större än någon tidigare upptäckt flare från Proxima, och 30×större än något optiskt uppmätt Proxima-ljus. Händelsen ökade en kort stund Proximas emission av synligt ljus med en faktor på 38× i genomsnitt över Evryscopes 2-minuters kadens, eller ~68× vid det mänskliga ögats kadens. Även om inga M-dvärgar vanligtvis är synliga för blotta ögat, Proxima blev en kort tid en stjärna på magnituden 6,8 under denna superflare, synlig för observatörer med blotta ögat på mörka platser."

    Superflaret sammanföll med den tre månader långa Pale Red Dot-kampanjen, som var ansvarig för att först avslöja existensen av Proxima b. Medan de övervakade stjärnan med HARPS-spektrografen – som är en del av 3,6 m-teleskopet vid ESO:s La Silla-observatorium i Chile – fick kampanjteamet också spektra den 18 mars, 08:59 UT (bara 27 minuter efter att blossen nådde sin topp vid 08:32 UT).

    Teamet noterade också att under de senaste två åren, Evryscope har registrerat 23 andra stora Proxima-bloss, varierar i energi från 10^30,6 erg till 10^32,4 erg. Tillsammans med hastigheten för en enda superflare-detektion, de förutspår att minst fem superflares inträffar varje år. De kombinerade sedan dessa data med den högupplösta HARPS-spektroskopin för att begränsa superflarens UV-spektrum och eventuella associerade koronala massutstötningar.

    Teamet använde sedan HARPS-spektra och Evryscope-ljushastigheterna för att skapa en modell för att avgöra vilka effekter denna stjärna skulle ha på en kväve-syreatmosfär. Detta inkluderade hur länge planetens skyddande ozonskikt skulle kunna motstå explosionerna, och vilken effekt regelbunden exponering för strålning skulle ha på marklevande organismer.

    Konstnärens intryck av Proxima b, som upptäcktes med hjälp av metoden Radial Velocity. Kredit:ESO/M. Kornmesser

    "[D]en upprepade utblossningen är tillräcklig för att minska ozonet i en jordliknande atmosfär med 90 procent inom fem år. Vi uppskattar att fullständig utarmning sker inom flera hundra kyr. UV-ljuset som produceras av Evryscope superflare nådde därför ytan med ~ 100× intensiteten som krävs för att döda enkla UV-härdiga mikroorganismer, vilket tyder på att livet skulle kämpa för att överleva i de områden av Proxima b som är utsatta för dessa bloss."

    Väsentligen, denna och andra studier har kommit fram till att alla planeter som kretsar kring Proxima Centauri inte skulle vara beboeliga särskilt länge, och blev troligen livlösa rockbollar för länge sedan. Men bortom vårt närmaste angränsande stjärnsystem, denna studie har också implikationer för andra stjärnsystem av M-typ. Som de förklarar, röda dvärgstjärnor är de vanligaste i vår galax – ungefär 75 procent av befolkningen – och två tredjedelar av dessa stjärnor upplever aktiv flareaktivitet.

    Som sådan, Att mäta effekten som superflares har på dessa världar kommer att vara en nödvändig komponent för att avgöra om exoplaneter som hittats av framtida uppdrag är beboeliga eller inte. Blickar framåt, teamet hoppas kunna använda Evryscope för att undersöka andra stjärnsystem, särskilt de som är mål för det kommande Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) uppdraget.

    "Bortom Proxima, Evryscope har redan utfört liknande långvarig högkadensövervakning av alla andra sydliga TESS-planetsökmål, och kommer därför att kunna mäta beboelighetseffekten av stjärnaktivitet för alla södra planetsökmål-M-dvärgar, " skriver de. "I samband med koronal-mass-ejektionssökningar från långvågiga radiomatriser som [Long Wavelength Array], Evryscope kommer att begränsa de långsiktiga atmosfäriska effekterna av denna extrema stjärnaktivitet."

    För dem som hoppades att mänskligheten kunde hitta bevis på utomjordiskt liv under sin livstid, denna senaste studie är verkligen en besvikelse. Det är också en besvikelse med tanke på att förutom att vara den vanligaste typen av stjärna i universum, viss forskning tyder på att röda dvärgstjärnor kan vara den mest sannolika platsen för att hitta jordiska planeter. Dock, även om två tredjedelar av dessa stjärnor är aktiva, som fortfarande lämnar oss med miljarder möjligheter.

    Det är också viktigt att notera att dessa studier hjälper till att säkerställa att vi kan avgöra vilka exoplaneter som är potentiellt beboeliga med större noggrannhet. I slutet, det kommer att vara den viktigaste faktorn när det är dags att bestämma vilket av dessa system vi kan försöka utforska direkt. Och om den här nyheten har gjort dig besviken, kom bara ihåg den odödlige Carl Sagans världar:"Universum är en ganska stor plats. Om det bara är vi, verkar vara ett fruktansvärt slöseri med utrymme."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com