Учёные NASA: Планеты у красных карликов могут быть необитаемыми

Авторы новой работы пытаются переоценить обитаемость планет вроде Проксимы b, вращающейся в ближайшей к Земле планетной системе.

Учёные из США провели моделирование того, как супервспышки молодых красных карликов могут повлиять на обитаемость их планет. По их расчётам вышло, что Проксима b, формально находящаяся в зоне обитаемости, в реальности не может быть обитаемой, поскольку на ней не должно быть кислорода и азота. Соответствующая статья опубликована в Astrophysical Journal Letters.

Исследователи смоделировали, с какой скоростью супервспышки молодого красного карлика могут вызвать потерю кислорода и азота в атмосферах планет земного типа. При этом изучали механизм потери ионизированных атомов кислорода и водорода. Получилось, что потеря происходит в довольно сжатые сроки. Например, для Проксимы b, в случае, если она обладает атмосферой земного типа, потеря азота и кислорода должна была случиться всего за 10 миллионов лет. Авторы полагают, что лишь звёзды типа Солнца, у которых супервспышки реже, могут считаться пригодными для обитаемых планет.

В работе есть ряд неопределённостей. Неизвестно, какова реальная плотность атмосферы Проксимы b и входили ли в её состав азот и кислород с самого начала. Так, в Солнечной системе в основном азотная атмосфера есть не только на Земле, но и на Титане, причём там она вчетверо плотнее земной. При более плотной исходной атмосфере потеря азота и кислорода может затянуться. Между тем по мере старения красного карлика частота супервспышек, способных ионизировать атомы газов атмосферы его планет, резко падает. Со временем вынос вещества из газовых оболочек почти останавливается.

Кроме того, как показывает ряд открытий прошлого года, в ранней атмосфере той же Земли всего несколько миллиардов лет назад было намного меньше азота, чем сейчас. Хотя на сегодня неясно, насколько земная ситуация воспроизводима на других планетах, Земля и Проксима b – планеты одного класса. Это значит, что и история их газовых оболочек может быть в чем-то сходной. На Земле большое количество азота поступило в атмосферу из химически связанного состояния уже в последующие миллиарды лет. Авторы работы об экзопланетах не сделали попыток оценить вынос азото- и кислородсодержащих веществ на поверхность этих небесных тел в ходе тектонической активности. Это означает, что реальная ситуация с наличием данных газов в атмосфере Проксимы b может серьёзно отличаться от теоретических оценок.