science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De bewoonbaarheid van planeten rond oude rode dwergen beoordelen

Krediet:Chandra X-ray Center

Een nieuwe studie met behulp van gegevens van NASA's Chandra X-ray Observatory en Hubble Space Telescope geeft nieuw inzicht in een belangrijke vraag:hoe bewoonbaar zijn planeten die om het meest voorkomende type sterren in de Melkweg draaien? Het doel van de nieuwe studie, zoals vermeld in ons persbericht, is de ster van Barnard, dat is een van de sterren die het dichtst bij de aarde staan ​​op een afstand van slechts 6 lichtjaar. Barnard's Star is een rode dwerg, een kleine ster die langzaam door zijn brandstofvoorraad brandt en veel langer mee kan gaan dan middelgrote sterren zoals onze zon. Het is ongeveer 10 miljard jaar oud, waardoor het twee keer zo oud is als de zon.

De auteurs gebruikten Barnard's Star als een casestudy om erachter te komen hoe uitbarstingen van een oude rode dwerg van invloed kunnen zijn op planeten die eromheen draaien. De illustratie van deze kunstenaar toont een oude rode dwerg zoals Barnard's Star (rechts) en een baan, rotsachtige planeet (links).

De Chandra-waarnemingen van het onderzoeksteam van Barnard's Star, genomen in juni 2019, brachten één röntgenstraling aan het licht (weergegeven in het inzetkader) en hun Hubble-waarnemingen in maart 2019 onthulden twee ultraviolette hoogenergetische uitbarstingen (getoond in een extra afbeelding). Beide waarnemingen waren ongeveer zeven uur lang en beide grafieken laten een röntgen- of ultraviolette helderheid zien die zich uitstrekte tot nul. Op basis van de lengte van de fakkels en van de waarnemingen, de auteurs concludeerden dat Barnard's Star ongeveer 25% van de tijd potentieel destructieve fakkels ontketent.

Het team bestudeerde vervolgens wat deze resultaten betekenen voor rotsachtige planeten die in de bewoonbare zone cirkelen - waar vloeibaar water op hun oppervlak zou kunnen bestaan ​​- rond een oude rode dwerg zoals Barnard's Star. Elke atmosfeer die vroeg in het leven van een planeet in een bewoonbare zone werd gevormd, zou tijdens zijn vluchtige jeugd waarschijnlijk zijn weggeërodeerd door hoogenergetische straling van de ster. Later, echter, planeetatmosferen kunnen regenereren naarmate de ster minder actief wordt met de leeftijd. Dit regeneratieproces kan plaatsvinden door gassen die vrijkomen door inslagen van vast materiaal of gassen die vrijkomen door vulkanische processen.

Echter, de aanval van krachtige fakkels zoals die hier worden gemeld, herhaaldelijk voorkomend gedurende honderden miljoenen jaren, kan alle geregenereerde atmosferen op rotsachtige planeten in de bewoonbare zone aantasten. De afbeelding toont de atmosfeer van de rotsachtige planeet die naar links wordt weggevaagd door energetische straling van zonnevlammen die door de rode dwerg worden geproduceerd. Dit zou de kans verkleinen dat deze werelden leven ondersteunen. Het team bestudeert momenteel hoogenergetische straling van veel meer rode dwergen om te bepalen of Barnard's Star typisch is.

Credit:Röntgenlichtcurve:NASA/CXC/University of Colorado/K. Frankrijk et al.; UV-lichtcurve:NASA/STScI

Een paper waarin deze resultaten worden beschreven, onder leiding van Kevin France van de Universiteit van Colorado in Boulder, verschijnt op 30 oktober 2020 nummer van The Astronomisch tijdschrift .