Sciencemag.cz
Doporučujeme
Studie vedená vědci z Leibnizova institutu pro astrofyziku v Postupimi a Harvard & Smithsonian získala s využitím nejmodernějších numerických simulací první systematickou charakteristiku vlastností hvězdného větru chladných hvězd. Výsledkem je závěr, že hvězdy se silnějším magnetickým polem produkují silnější vítr. Tyto větry pak znamenají nepříznivé podmínky pro přežití planetárních atmosfér, a ovlivňují tak možnou obyvatelnost těchto systémů z hlediska života pozemského typu.
Slunce patří mezi nejrozšířenější hvězdy ve vesmíru, tzv. chladné hvězdy. Ty se dále dělí do čtyř hlavních kategorií (typu F, G, K a M), které se liší velikostí, teplotou a jasností. Slunce je poměrně průměrná hvězda a spadá do kategorie G. Hvězdy jasnější a větší než Slunce patří do kategorie F, zatímco hvězdy typu K jsou ve srovnání se Sluncem o něco menší a chladnější. Nejmenšími a nejslabšími hvězdami jsou hvězdy kategorie M – „červení trpaslíci“ označovaní tak díky barvě, ve které produkují většinu svého světla.
Slunce i další hvězdy vedle světla vyzařují i proud částic, sluneční vítr. Tento vítr pak interaguje s planetami Sluneční soustavy včetně Země (kde výsledkem této interakce jsou známé polární záře). Tyto větry však mohou také narušit stabilní planetární atmosféru, jako k tomu došlo zřejmě v případě Marsu.
Proudy částic z jiných chladných hvězd nedokážeme přímo pozorovat. Hlavní roli v jejich výzkumu proto dnes mají počítačové simulace a modely. Nyní vědci provedli první systematickou studii očekávaných vlastností hvězdného větru u hvězd typu F, G, K a M. V rámci nové práce se podařilo určit jejich vlastnosti.
Tým zkoumal, jak vlastnosti hvězd, jako je gravitace, intenzita magnetického pole a perioda rotace, ovlivňují charakteristiky větru z hlediska rychlosti nebo hustoty. Výsledky zahrnují komplexní charakteristiku vlastností hvězdného větru napříč spektrálními typy. Simulace navíc umožňují předpovědět očekávanou velikost Alfvénovy plochy – hranice mezi hvězdnou korónou a hvězdným větrem.
Tyto informace jsou zásadní pro určení, zda v planetárním systému může dojít k silným magnetickým interakcím mezi hvězdou a planetou, když oběžná dráha planety vstoupí do Alfvénovy plochy hostitelské hvězdy nebo je do něj zcela zasazena.
Dále výsledky ukazují, že hvězdy s magnetickým polem silnějším než Slunce mají rychlejší vítr. V některých případech může být rychlost hvězdného větru až pětkrát vyšší než průměrná rychlost slunečního větru, která se obvykle pohybuje kolem 450 km/s. Co se pak týče situace v obyvatelné zóně (oblast, v níž by se na skalnatých exoplanetách mohla udržet povrchová kapalná voda za předpokladu atmosférického tlaku podobného zemskému), poměrně mírné mají být podmínky u hvězd typu F a G (to je i naše Slunce, viz výše). Naopak u hvězd typu K a M sluneční větry ohrožují existenci atmosfér planet nejvíce.
Judy J Chebly et al, Numerical quantification of the wind properties of cool main sequence stars, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad2100
Zdroj: Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam / Phys.org přeloženo/zkráceno
Poznámka: To, že červení trpaslíci ohrožují atmosféry exoplanet ve svém systému, není samo o sobě žádná novinka. Protože hvězda je chladná, obyvatelná zóna se nachází blízko atd.
