Международная группа астрофизиков провела масштабное моделирование, которое пролило свет на судьбу планет, вращающихся вокруг тусклых, но активных звезд — красных карликов. Результаты исследования, опубликованные в журнале The Astrophysical Journal, показывают, что такие светила способны лишить планету атмосферы в сотни раз быстрее, чем это происходит в Солнечной системе.
В центре внимания ученых оказалась Звезда Барнарда — один из ближайших к Солнцу красных карликов, расположенный на расстоянии всего 6 световых лет. Ее масса составляет лишь 14% от солнечной, а возраст оценивается в 7–10 миллиардов лет. Это делает ее идеальной моделью для изучения: в отличие от молодых и буйных красных карликов, Звезда Барнарда уже вышла из фазы наиболее интенсивных вспышек, которые обычно длятся первые миллионы лет.
Чтобы оценить разрушительное влияние такой звезды, исследователи применили нестандартный подход. Они взяли не гипотетическую, а реальную планету — Марс, с его известными массой, радиусом, магнитным полем и составом атмосферы. В ходе компьютерного моделирования «красную планету» переместили на орбиту Звезды Барнарда, скорректировав расстояние так, чтобы она получала то же количество тепла, что и от Солнца. Для этого Марсу пришлось бы приблизиться к карлику на 0,087 астрономической единицы (примерно в 17 раз ближе, чем расстояние от Земли до Солнца).
Результаты оказались ошеломляющими. Та разреженная атмосфера, которой Марс обладает сейчас (менее 1% от земной плотности), была бы полностью уничтожена вспышками и звездным ветром всего за 350 тысяч лет.
Даже если бы планета могла похвастаться плотной газовой оболочкой, сравнимой с земной, она бы просуществовала в таких агрессивных условиях недолго. Согласно расчетам, мощное излучение красного карлика рассеяло бы такую атмосферу в космосе примерно за 50 миллионов лет — мгновение по геологическим меркам.
Для сравнения, реальный Марс терял свою некогда плотную и влажную атмосферу на протяжении миллиардов лет под воздействием сравнительно спокойного Солнца. У красных карликов этот процесс протекает катастрофически быстро.
Полученные данные имеют важное значение для поиска жизни за пределами Солнечной системы, особенно в свете недавних открытий. У Звезды Барнарда уже обнаружены четыре небольшие каменистые планеты, и все они обращаются на орбитах, расположенных даже ближе к светилу, чем моделируемое положение Марса.
«Это означает, что шансов сохранить сколько-нибудь значимую атмосферу у этих реальных планет практически нет, — резюмируют авторы исследования. — Концепция "зоны Златовласки" (обитаемой зоны), где вода может существовать в жидком виде, для красных карликов работает со значительными оговорками. Даже если планета находится на правильном расстоянии для тепла, мощные вспышки этих звезд способны оставить ее безвоздушной и безжизненной за ничтожный по астрономическим меркам срок».