Удивительное открытие показало, что крошечная карликовая звезда имеет свой собственный цикл «звездного пятна». Это настоящая головоломка и, вероятно, еще один признак того, что «обитаемая» Проксима b – это не самое лучшее место для посещения.
Представьте, что вы выходите во двор в ясный день и смотрите на солнце. Однако, это не наше солнце. Оказывается, оно находится гораздо ближе на небе и, подождите, если присмотреться, то можно заметить, что что-то не так с его излучением. Эта звезда кажется обширным, зловещим, темным пятном, мерцающим на фоне яркого солнечного диска. Дело в том, что это Проксима Центавра. И, хотя кажется, будто она страдает от ужасного гниения, эти черные пятна, на самом деле, делают этот крошечный красный карлик больше «солнцеобразным», чем мы могли бы себе представить.
«Если на Проксима b живут разумные существа, то у них там настоящая драма», - сказал Брэд Варгелин из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Monthly Notices Королевского астрономического сообщества.
В последние месяцы Проксима Центавра прославилась как ближайшая с земной массой экзопланета в Солнечной системе. Астрономы обсерватории La Silla (Европейской южной обсерватории) в Чили обнаружили мир с массой, подобной Земле, измеряя «колебания» звезды, когда сила тяжести маленькой экзопалеты «тянула» ее в течение короткой 11-дневной орбиты. Эта орбита размещает Проксиму b в средине «обитаемой зоны» Проксимы Центавра – расстояние от звезды, которое является не слишком горячим и не слишком холодным для образования воды на поверхности скалистой планеты. На Земле, где есть вода, есть и жизнь.
Это открытие удивительно, ведь дает перспективу полагать, что Проксима b может быть пристанищем для инопланетян, или даже станет пунктом остановки для будущих человеческих колонистов. Однако есть серьезные проблемы с предположениями, что Проксима b – это удаленный объект «земного типа». Прежде всего, у нас нет данных насчет того, если ли на планете атмосфера. Мы также имеем нулевое представление о том, если ли на экзопланете вода. Но есть еще одна проблема – орбита Проксимы b расположена слишком близко к звезде, которая, как известно, генерирует мощные вспышки, обрушивающие волны облучения на любые близлежащие планеты. А излучение, как мы все знаем, плохо для жизни.
Так что может показаться удивительным, что Проксима Центавра обладает солнцеподобными качествами. Но эти качества, вероятно, не сделают Проксима b более «обитаемой» и, на самом деле, только создают новые вопросы для физиков, изучающих солнечную систему.
Магнитное напряжение
С помощью наземных обсерваторий, включая All Sky Automated Survey (глобальный небесный автоматический обзор) и космические телескопы (миссия НАСА Swift и Chandra и европейская обсерватория XMM-Newton) было измерено рентгеновское излучение от Проксимы Центавра. Команда Варгелина смогла обнаружить обычный 7-летний цикл, но с некоторыми странностями.
Проксима Центавра – крошечная, холодная звезда, занимающая 0.1 размера нашего Солнца. У Солнца есть регулярный «солнечный цикл» продолжительностью 11 лет, во время которого растет и уменьшается его магнитная активность. В периоды интенсивной магнитной активности (солнечный максимум) в нижнем слое атмосферы Солнца (корона) можно ожидать частые вспышки и выбросы корональной массы. В это время на поверхности появляются темные пятна, выделяющие те области, где внутреннее магнитное поле Солнца извергается через поверхность. Звучит драматично, но при солнечном максимуме только около 1% поверхности покрывается этими пятнами.
Но при изучении Проксимы Центавра измерения показывают, что звездными пятнами может покрываться целых 20% крошечной звезды.
Это интересная информация, которая может помочь лучше разобраться в том, как работает наше собственное Солнце.
Ключевая теория, объясняющая солнечный 11-летний цикл, говорит о дифференциальном вращении. То есть, верхний слой Солнца вращается быстрее на экваторе, чем на полюсах. Так как его магнитное поле перемещается с севера на юг, то, как полагают, внутреннее магнитное поле на экваторе как бы «огибает» Солнце. Это напоминает резинку, обернутую вокруг шара. В определенный момент, когда магнитное поле наиболее напряжено (солнечный максимум), давление сбрасывается после переворота магнитной полярности. Магнитный солнечный «север» заменяет «юг» и наоборот, и цикл начинается снова.
Но красные карлики вроде Проксимы Центавра не обладают этим самым верхним слоем дифференциального вращения из-за своего маленького размера. Вместо этого они испытывают конвекцию (перенос энергии потоками и струями) от ядра до самого верхнего слоя. Остается тайной, как без дифференциального вращения у Проксимы Центавра есть цикл, не говоря уже о 7-летнем звездном цикле.
«Наличие цикла у Проксимы Центавра показывает, что мы до конца не осознаем процесс генерации звездного магнитного поля», – сказал соавтор Джереми Дрейк из CfA.
Так что есть пробелы в нашем понимании цикла Солнца или же внутренний состав красных карликов намного сложнее, чем мы предполагаем. В случае с Проксима Центавра ее звездный цикл строится словно на стероидах, которые вероятно создают довольно разрушительный комический шторм. И это, возможно, стерилизует экзопланету, из-за чего она все меньше напоминает Землю.
