Astronomi vse pogosteje opozarjajo, da pri iskanju bivalnih planetov ni dovolj poznati zgolj njihove lege glede na zvezdo, temveč tudi razmere, ki jih ustvarja sama zvezda. Kako močno zvezdno sevanje in delci vplivajo na sestavo planetov ter njihove atmosfere, je eno ključnih odprtih vprašanj sodobne astrofizike. Z njim se ukvarja tudi raziskovalec Luke Bouma s Carnegie Institution for Science, ki je na 247. srečanju Ameriškega astronomskega društva predstavil nov pristop k razumevanju teh procesov.
Raziskava, objavljena v reviji The Astrophysical Journal Letters, temelji na opazovanju pritlikavih zvezd tipa M, ki so manjše, hladnejše in temnejše od Sonca. Astronomi že dlje časa vedo, da večina teh zvezd gosti vsaj en skalnat planet velikosti Zemlje. A hkrati poudarjajo, da so številni takšni planeti izpostavljeni ekstremnim razmeram – bodisi previsokim temperaturam, pomanjkanju atmosfere ali pogostim izbruhom in intenzivnemu sevanju.
Na Carnegie Institution for Science so navedli, da pritlikavke tipa M kljub temu predstavljajo izjemno pomemben naravni laboratorij za razumevanje, kako zvezde oblikujejo okolje svojih planetov. „Zvezde vplivajo na svoje planete. To je očitno. To počnejo tako s svetlobo, ki jo dobro opazujemo, kot tudi z delci oziroma vesoljskim vremenom, kot so zvezdni vetrovi in magnetne nevihte, ki jih je na velikih razdaljah bistveno težje preučevati,“ je pojasnil Bouma. Ob tem je poudaril, da so prav delci v našem Osončju v določenih primerih pomembnejši od svetlobe pri oblikovanju planetarnih razmer.
Naravne vesoljske vremenske postaje
Neposredno merjenje vesoljskega vremena okoli oddaljenih zvezd je za zdaj nemogoče, saj tja ni mogoče postaviti sond ali merilnih postaj. Bouma in njegova sodelavka Moira Jardine z Univerze v St. Andrewsu sta zato iskala posredne načine opazovanja.
Osredotočila sta se na posebno skupino mladih, hitro vrtečih se pritlikavk tipa M, imenovanih kompleksne periodične spremenljivke. Te zvezde kažejo ponavljajoče se padce svetlosti, katerih vzrok dolgo ni bil jasen. „Dolgo časa nihče ni vedel, kaj naj si misli o teh nenavadnih kratkotrajnih zatemnitvah,“ je dejal Bouma. „A uspelo nam je pokazati, da lahko razkrijejo veliko o okolju tik nad površjem zvezde.“
Z uporabo tako imenovanih „spektroskopskih filmov“ so raziskovalci dokazali, da zatemnitve povzroča hladen plazemski material, ujet v magnetosferi zvezde. Ta material se skupaj z zvezdo vrti in tvori strukturo v obliki torusa, nekakšnega krofa okoli zvezde.
Vpogled v vesoljsko vreme mladih zvezd
Na Carnegie Institution for Science poudarjajo, da je prav ta plazemski torus ključen za razumevanje dogajanja v neposredni okolici zvezde. „Ko smo to razumeli, so bliski v zatemnitvah prenehali biti skrivnost in so postali naravna vesoljska vremenska postaja,“ je pojasnil Bouma. „Plazemski torus nam pove, kje je material skoncentriran, kako se giblje in kako močno nanj vpliva magnetno polje zvezde.“
Po ocenah raziskovalcev bi lahko imelo takšne plazemske strukture vsaj 10 % pritlikavk tipa M v zgodnjih fazah razvoja. To pomeni, da imajo astronomi na voljo novo orodje za preučevanje vpliva zvezdnih delcev na planete, ki krožijo okoli teh zvezd.
Naslednje vprašanje, ki ga želi Bouma razrešiti, je izvor materiala v torusu. „Želimo ugotoviti, ali plazma prihaja neposredno iz zvezde ali iz zunanjega vira,“ so dodali na Carnegie Institution for Science. Po njegovih besedah gre za primer naključnega odkritja, ki odpira novo raziskovalno področje. „Še vedno ne vemo, ali so planeti okoli pritlikavk tipa M primerni za življenje, vendar sem prepričan, da bo razumevanje vesoljskega vremena pomemben del odgovora na to vprašanje,“ je poudaril Bouma.
