NASA: ученые смоделировали влияние вспышек на атмосферу землеподобных планет

Астрономы из Университета Джонса Хопкинса и НАСА выяснили, как мощные вспышки на звездах влияют на озоновый слой планет, пригодных для жизни. Оказалось, что температура выброса определяет судьбу атмосферы: у одних светил озон накапливается, а у других — полностью разрушается после сильного катаклизма. Результаты исследования представлены в NASA.

Ученые смоделировали эволюцию атмосферы планеты, похожей на Землю протерозойского эона — периода, когда планета готовилась к появлению сложной жизни. Смоделированная планета обращалась вокруг двух типов звезд: оранжевых карликов (K2V) и красных карликов (M2.5V). Исследователи протестировали два сценария активности светил — с температурой выбросов 9 000 и 19 000 кельвинов. Эксперты выяснили, что более горячие импульсы оказали критическое влияние на озоновый слой.

В случае с оранжевым карликом мощные вспышки приводили к плавному увеличению толщины озонового слоя почти в два раза. Такая планета сохраняет стабильность, а ее атмосфера эффективно поглощает ультрафиолетовое излучение, что считается преимуществом для поиска биосигнатур (любых признаков жизни). Планеты у красных карликов продемонстрировали непредсказуемое поведение: частые слабые выбросы температуры постепенно накапливали озон, но одна сильная вспышка в 19 000 кельвинов мгновенно разрушала до 50% защитного слоя. Из-за такого эффекта «химического хлыста» экзопланеты могут никогда не находиться в стабильном состоянии, что затрудняет оценку их обитаемости.

Озоновый слой является ключевым щитом от ультрафиолета и важным маркером наличия жизни. Астрономы планируют искать такие биосигнатуры с помощью будущей обсерватории Habitable Worlds Observatory (HWO), запуск которой намечен на 2040-е годы. Частые вспышки красных карликов — самых распространенных звезд во Вселенной — могут приводить к ложным результатам: телескоп зафиксирует либо избыток, либо недостаток озона, не отражающий реальную картину.

Чтобы уточнить модели, исследователи рассчитывают на новый спутник NASA — Early eVolution Explorer (EVE). Аппарат сможет одновременно наблюдать вспышки в трех диапазонах волн, что позволит впервые точно измерять их температуру и энергию у тысяч молодых звезд. Эти данные помогут астрономам скорректировать цели для будущих поисков жизни за пределами Солнечной системы.

Ранее ученые нашли каменистую планету с возможным наличием атмосферы.