Ученые Высшей школы экономики и Института космических исследований РАН рассчитали основные факторы, определяющие космическую погоду около ближайшей экзопланеты земного типа Проксима b: параметры звездного ветра, галактических и звездных космических лучей. Результаты исследования опубликованы в Astronomy Letters.
Проксима Центавра b — это ближайшая к Солнечной системе экзопланета, на которой может существовать жизнь. Она находится в зоне обитаемости родительской звезды, красного карлика Проксима Центавра. Это значит, что температура на поверхности Проксимы b пригодна для существования воды в жидком состоянии.
В 2013 году экзопланету обнаружил британский астроном Микко Туоми, но прошло три года, прежде чем сотрудники Европейской южной обсерватории объявили о ее открытии. С тех пор Проксима b — шанс ученых найти жизнь во Вселенной. Ее отделяют от Земли 4,25 световых лет, в то время как другие экзопланеты земного типа находятся на расстоянии как минимум в 11 световых лет.
За последние два года появилось множество работ, посвященных жизнепригодности Проксимы b. Чтобы определить, подходит ли планета для жизни, недостаточно знать температуру на ее поверхности, важно изучить радиационные условия. Однако космические лучи, от которых зависят эти условия, практически выпали из обсуждения. Влияние космических лучей на экзопланеты рассматривали ученые из Брауншвейгского технического университета, но они не учитывали воздействие звездного ветра. Эту задачу поставили перед собой российские ученые.
Авторы исследования в своих расчетах использовали простые модели, разработанные для Солнца, и впервые определили радиационные условия около Проксимы b.
«Такие простые модели были использованы по одной причине: наши знания о других звездах соответствуют нашим знаниям о Солнце в 50-60-х гг. Преимущество же этих моделей в том, что они не требуют большого числа входных параметров», - объясняет один из авторов исследования, доцент факультета физики НИУ ВШЭ Андрей Садовский.
В качестве входных параметров в этих формулах использовались: магнитное поле звезды, корональная температура и стандартные звездные характеристики. На основе паркеровской модели исследователи получили оценки параметров звездного ветра — скорость 600–1200 км/с, плотность примерно 1000–4000 частиц в кубическом сантиметре. Они также взяли данные об активности и магнитном поле Проксимы Центавра и рассчитали возможные потоки и флюенсы (количество протонов, летящих в определенном направлении) галактических и звездных космических лучей.
Результаты исследования показывают, что галактические космические лучи должны отсутствовать у Проксимы b вплоть до энергий в 1 ТэВ, так как их «выметает» звездный ветер.
«Космические лучи (частицы, заполняющие межзвездное пространство), которые достигают Земли, обладают энергией от 10 ГэВ, а Проксимы Центавра — от 1000 ГэВ. Соответственно, их количество на экзопланете должно быть в тысячу раз меньше, что может влиять на состояние атмосферы, климат и на другие показатели», - уточняет Андрей Садовский.
Также ученые предположили, что звездные космические лучи могут ускоряться до высоких энергий (3150 αβ ГэВ) в звездных вспышках (явлении, аналогичном вспышкам на Солнце). При этом вспышки на Проксиме Центавра способны ускорять протоны и поддерживать постоянную интенсивность звездных космических лучей в астросфере за счет большой частоты. Другими словами, планета все равно может получать большое количество космических лучей, но ее климат будет сильнее зависеть от активности звезды.
Исследование важно для понимания того, что происходит на экзопланетах земного типа, особенно таких, как Проксима b — которая значительно старше Земли. По мнению ученых, это позволит лучше понять, что происходит на нашей планете и, возможно, спрогнозировать ее будущее.
По информации https://scientificrussia.ru/news/uchenye-opredelili-kosmicheskuyu-pogodu-na-blizhajshej-k-zemle-ekzoplanete-proksima-tsentavra-b
