Een exoplaneet lijkt misschien de perfecte plek om het huishouden op te zetten, maar voordat je daarheen gaat, bekijk zijn ster eens van dichterbij.

Astrofysici van Rice University doen precies dat, een computermodel bouwen om te helpen beoordelen hoe de eigen atmosfeer van een ster zijn planeten beïnvloedt, In voor en tegenspoed.

Door de voorwaarden voor bewoonbaarheid te verkleinen, ze hopen de zoektocht naar potentieel bewoonbare planeten te verfijnen. Astronomen vermoeden nu dat de meeste van de miljarden sterren aan de hemel minstens één planeet hebben. Daten, Aardgebonden waarnemers hebben er bijna 4 gezien, 000 van hen.

Hoofdauteur en afgestudeerde Rice-student Alison Farrish en haar onderzoeksadviseur, zonnefysicus David Alexander, leidde de eerste studie van hun groep om de "ruimteweer" -omgeving van andere sterren dan de onze te karakteriseren om te zien hoe dit de magnetische activiteit rond een exoplaneet zou beïnvloeden. Het is de eerste stap in een door de National Science Foundation gefinancierd project om de magnetische velden rond de planeten zelf te verkennen.

"Het is met de huidige technologie onmogelijk om te bepalen of een exoplaneet een beschermend magnetisch veld heeft of niet, dus dit artikel concentreert zich op wat bekend staat als het asterosferische magnetische veld, "Zei Farrish. "Dit is de interplanetaire uitbreiding van het stellaire magnetische veld waarmee de exoplaneet zou interageren."

In de studie gepubliceerd in Het astrofysische tijdschrift , de onderzoekers breiden een magnetisch veldmodel uit dat combineert wat bekend is over zonne-magnetisch fluxtransport - de beweging van magnetische velden rond, door en afkomstig van het oppervlak van de zon - naar een breed scala aan sterren met verschillende niveaus van magnetische activiteit. Het model wordt vervolgens gebruikt om een ​​simulatie te maken van het interplanetaire magnetische veld rond deze gesimuleerde sterren.

Op deze manier waren ze in staat om de potentiële omgeving te veronderstellen die wordt ervaren door dergelijke "populaire" exoplaneetsystemen als Ross 128, Proxima Centauri en TRAPPIST 1, allemaal dwergsterren met bekende exoplaneten.

Geen ster is ooit stil. Het plasma aan het oppervlak is constant aan het karnen, verstoringen veroorzaken die sterke magnetische velden (zoals die ingebed in de zonnewind van de zon) ver de ruimte in sturen. De eigen magnetosfeer van de aarde helpt haar een veilige haven voor leven te maken, maar of dat het geval is voor een exoplaneet moet nog worden bepaald.

"Voor de meeste mensen een 'bewoonbare zone'-planeet betekent traditioneel dat het precies de juiste temperatuur heeft voor vloeibaar water, Farrish zei. "Maar in deze specifieke systemen, de planeten staan ​​zo dicht bij hun sterren dat er andere overwegingen zijn. Vooral, de magnetische interactie wordt erg belangrijk."

Deze "Goldilocks"-planeten kunnen genieten van temperaturen en atmosferische druk waardoor levengevend water kan bestaan, maar draaien waarschijnlijk te dicht bij hun sterren om te ontsnappen aan de effecten van de sterke magnetische velden van de ster en de bijbehorende straling.

"Afhankelijk van waar het zich binnen het uitgebreide magnetische veld van de ster bevindt, naar schatting zouden sommige van deze exoplaneten in de bewoonbare zone hun atmosfeer in slechts 100 miljoen jaar kunnen verliezen, "Zei Alexander. "Dat is in astronomische termen echt een korte tijd. De planeet heeft misschien de juiste temperatuur- en drukomstandigheden voor bewoonbaarheid, en er kunnen zich enkele eenvoudige levensvormen vormen, maar dat is voor zover ze gaan. De atmosfeer zou worden gestript en de straling op het oppervlak zou behoorlijk intens zijn.

"Als je geen sfeer hebt, je hebt nu alle ultraviolette en röntgenstraling van de ster bovenop de deeltjesemissie, " zei hij. "We willen deze interactie beter begrijpen en in de toekomst kunnen vergelijken met waarnemingen. En het vermogen om de aard van deze toekomstige waarnemingen te sturen en te definiëren, zal echt nuttig zijn."

De belangrijkste parameters in het model zijn het stellaire Rossby-getal, die bepaalt hoe actief de ster is, en het Alfvén-oppervlak, die bepaalt waar het asterosferische magnetische veld effectief ontkoppelt van de ster.

"Ons model stelt ons in staat om enkele van de belangrijkste kenmerken van de activiteit van een ster vast te stellen met betrekking tot het ontstaan ​​en transport van fluxen in de loop van een stellaire cyclus, Alexander zei. "Dit maakt een directe vergelijking met waarnemingen mogelijk, die momenteel zeer schaars zijn voor andere sterren dan de zon, en een middel om mogelijk enkele van de belangrijkste fysieke kenmerken van de exoplaneten te karakteriseren door hun interactie met het stellaire veld."

"Alle planetenstelsels waar mensen momenteel veel aandacht aan besteden - Ross, Proxima en TRAPPIST - trekken belangstelling omdat ze planeten in hun bewoonbare zones hebben, maar, op basis van onze berekeningen, de meeste vallen binnen het gemiddelde Alfvén-oppervlak, Farrish zei. "Dit creëert het potentieel voor een directe magnetische verbinding tussen de ster en de planeet die het verlies van de atmosfeer van de planeet sterker zou veroorzaken."

Een van die planeten draait om Proxima Centauri. "De ster is een zevende van de grootte van de zon en de planeet is 20 keer dichterbij, "Zei Alexander. "Het is goed voor de temperatuur, maar slecht voor de magnetische omstandigheden."

Farrish en Alexander merken op dat het team één uitzonderlijk systeem vond in GJ 3323, een M-dwergster die twee 'superaarde' bevat die in 2017 zijn ontdekt. GJ3323 b, ligt binnen de bewoonbare zone van de ster, maar ook ruim binnen het Alfvén-oppervlak. De andere, GJ3323c, draait buiten het Alfvén-oppervlak, maar helaas ver buiten de bewoonbare zone.

"Ik ben voorzichtig om niet te zeggen dat er één systeem is waar we allemaal enthousiast over zijn, maar het hebben van twee even grote planeten van dezelfde leeftijd aan weerszijden van het Alfvén-oppervlak zou nuttig kunnen zijn, wanneer waarnemingen verbeteren, bij het onderzoeken hoe magnetische velden zich vormen in exoplaneten, ' zei Alexander.