Kad Saule attīstās par sarkanu milzu zvaigzni, mūsu zvaigznes atmosfēra var pārņemt Zemi, un ar stabilāku saules vēju milzu eksoplanētu elastīgās un aizsargājošās magnetosfēras var tikt noņemtas. Kredīts: MSFC / NASA
Jauns pētījums, ko vadīja Varvikas universitāte, saka, ka jebkura dzīvība, kas identificēta uz planētām, kas riņķo ap baltajām punduru zvaigznēm, attīstījās pēc zvaigznes nāves, kas atklāja intensīvo un dusmīgo zvaigžņu vēju sekas, kas skartu planētu, nomirstot zvaigznei. Pētījums tika publicēts Karaliskās astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumos, un šodien (2021. gada 21. jūlijā) Nacionālajā tiešsaistes astronomijas sanāksmē (NAM 2021) iepazīstināja vadošais autors Dr Dimitri Veras.
Pētījums sniedz jaunu ieskatu astronomiem, kuri meklē dzīvības pazīmes ap šīm mirušajām zvaigznēm, pārbaudot to vēju ietekmi uz planētām, kas riņķo ap planētām, zvaigznei pārejot baltā pundura fāzē. Pētījumā secināts, ka dzīvībai būtu gandrīz neiespējami pārdzīvot katastrofālu zvaigžņu evolūciju, ja vien planētai nebūtu ārkārtīgi spēcīgs magnētiskais lauks jeb magnetosfēra, kas varētu to pasargāt no vissliktākajām sekām.
Zemes gadījumā saules vēja daļiņas var grauzt atmosfēras aizsargslāņus, kas aizsargā cilvēku no kaitīgiem ultravioletajiem stariem. Zemes magnetosfēra darbojas kā vairogs, lai šīs daļiņas novirzītu caur tās magnētisko lauku. Ne visām planētām ir magnetosfēra, bet Zemi rada tās dzelzs kodols, kas kā dinamo griežas, lai izveidotu savu magnētisko lauku.
Mēs zinām, ka agrāk Saules vējš sagrauj Marsa atmosfēru, kurai, atšķirībā no Zemes, nav plašas magnetosfēras. Tas, ko mēs necerējām atklāt, ir tas, ka Saules vējš nākotnē varētu būt postošs pat tām planētām, kuras aizsargā magnētiskais lauks, “saka pētījuma līdzautors doktors Alens Viduto no Dublinas Trīsvienības koledžas.
Galu galā visām zvaigznēm beidzās ūdeņradis, kas to kodolos veicina kodolsintēzi. Saulē kodols saruks un sakarst, izraisot milzīgu zvaigznes ārējās atmosfēras paplašināšanos līdz “sarkanajam milzenim”. Tad saule izstieptos līdz desmitiem miljonu kilometru diametrā, apņemot iekšējās planētas, iespējams, ieskaitot Zemi. Tajā pašā laikā masas zudums zvaigznē nozīmē, ka tai ir vājāks gravitācijas spēks, tāpēc atlikušās planētas attālinās.
Sarkanās milzu fāzes laikā Saules vējš būs daudz spēcīgāks nekā šodien, un tas ievērojami svārstīsies. Ferras un Viduto ir modelējuši 11 dažādu veidu zvaigžņu vējus, kuru masa svārstās no vienas līdz septiņām reizēm lielāka par mūsu saules masu.
Viņu modelis parādīja, kā zvaigžņu vēju blīvums un ātrums, apvienojumā ar pieaugošo planētas orbītu, sazvērojas laika gaitā sarauties un paplašināt planētas magnetosfēru. Lai planēta saglabātu savu magnetosfēru visos zvaigžņu evolūcijas posmos, tās magnētiskajam laukam jābūt vismaz 100 reižu spēcīgākam par pašreizējo Jupitera magnētisko lauku.
Zvaigžņu evolūcijas process arī novirza zvaigznes apdzīvojamo zonu – attālumu, kas ļauj planētai būt pareizai temperatūrai, lai uzturētu šķidru ūdeni. Mūsu Saules sistēmā apdzīvojamā zona no aptuveni 150 miljoniem kilometru no saules – kur pašlaik atrodas Zeme – aizietu līdz 6 miljardiem kilometru vai tālāk no Neptūna. Lai arī orbītā esošā planēta milzu sazarojuma fāzēs var mainīt arī stāvokli, zinātnieki ir atklājuši, ka apdzīvojamā zona virzās uz āru ātrāk nekā planēta, radot papildu izaicinājumus jebkurai dzīvei, kas cer uz izdzīvošanu.
Galu galā sarkanais milzis izlēja visu savu ārējo atmosfēru, atstājot aiz sevis bieza, karsta, balta pundura paliekas. Viņi neizstaro zvaigžņu vēju, tāpēc, kad zvaigzne ir sasniegusi šo posmu, briesmas pārējām planētām ir beigušās.
“Šis pētījums parāda, cik grūti ir saglabāt planētu tās aizsargājošajā magnetosfērā visā zvaigžņu evolūcijas milzīgajā atzarojumā,” sacīja doktors Ferras.
“Viens secinājums ir tāds, ka dzīve uz planētas apdzīvojamā zonā ap balto punduri gandrīz noteikti attīstīsies balto punduru stadijā, ja vien šī dzīve nespēs izturēt daudzas ārkārtējas un pēkšņas izmaiņas savā vidē.”
Turpmākajām misijām, piemēram, Džeimsa Veba kosmosa teleskopam, kuru paredzēts sākt šā gada beigās, vajadzētu vairāk atklāt par planētām, kas riņķo ap baltajām punduru zvaigznēm, tostarp par to, vai planētas to apdzīvotajās zonās rāda dzīves biomarķierus, tāpēc nodrošinot, ka pētījums sniedz vērtīgu kontekstu visiem iespējamiem atklājumiem.
Pagaidām nav atrasta neviena sauszemes planēta, kas varētu atbalstīt dzīvi ap balto punduri, taču divi zināmi gāzes giganti ir pietiekami tuvu savas zvaigznes apdzīvojamajai zonai, lai liecinātu par šādas planētas esamību. Iespējams, ka šīs planētas mijiedarbības rezultātā ar citām ārpusē esošajām planētām nonāca baltā pundura tuvumā.
Dr Ferras piebilst: “Šie piemēri rāda, ka milzu planētas var nokļūt ļoti tuvu apdzīvotajai zonai. Baltā pundura apdzīvojamā zona ir ļoti tuvu zvaigznei, jo tā izstaro daudz mazāk gaismas nekā saulei līdzīga zvaigzne. Tomēr balta punduri ir arī stacionāras zvaigznes Ļoti tur, kur tam nav vēja. Apgrūtināta planēta var palikt baltā pundura apdzīvotajā zonā tur vairākus miljardus gadu, ļaujot dzīvībai attīstīties, ja ir piemēroti apstākļi. “
Tikšanās: Karaliskās Astronomijas biedrības Nacionālā astronomijas sanāksme
