В созвездии Микроскопа астрономы идентифицировали звезду, чьи вспышки вызывают значительное испарение атмосферы одной из ее планет.
AU Микроскопа – молодой красный карлик спектрального класса M1, возраст которого составляет всего 23 миллиона лет, что в 200 раз меньше возраста Солнца. Эта звезда является одним из ближайших к нам объектов во Вселенной, находясь на расстоянии 32 световых года от Солнца. Характерной особенностью AU Микроскопа является ее высокая активность: ее атмосфера подвержена мощным вспышкам, вызванным сложным магнитным полем.
Изменчивость этого объекта обусловлена активными процессами, происходящими в его звездной атмосфере. Силовые линии магнитного поля переплетаются, запутываются и изменяют свою топологию, то есть разрываются и соединяются вновь, но уже в иных комбинациях (этот процесс известен как магнитное пересоединение). Это вызывает вспышки – взрывное выделение энергии в атмосфере звезды. Аналогичным образом объясняются и солнечные вспышки, однако на AU Микроскопа они значительно мощнее: во время самых интенсивных выбросов высвобождается от 100 до 1000 раз больше энергии, чем при солнечных.
С 2020 года было открыто три планеты, вращающиеся вокруг звезды AU Микроскопа, и, по предварительным данным, существует еще одна. Ближайшая к звезде – это AU Микроскопа b, планета, схожая с Нептуном по массе и размеру. Ее орбита простирается на 10 миллионов км (в 15 раз меньше расстояния от Земли до Солнца), а период обращения составляет всего 8,5 земных дней. Такое близость к звезде создает для планеты определенные трудности: мощные вспышки, возникающие на звезде, нагревают газовую оболочку планеты, что вызывает значительные выбросы водорода за ее пределы. Утечка газов из атмосферы планеты, известная как диссипация, – это распространенное явление, которому подвержена и земная атмосфера, однако описанный механизм диссипации является довольно экзотическим.
Как это было установлено? Невозможно наблюдать планету напрямую, поскольку ее угловой размер в 3000 раз меньше, чем разрешающая способность « Хаббла». Тем не менее, некоторые сведения можно получить, используя косвенные измерения: когда планета проходит между звездой и наблюдателем (это явление в астрономии называется транзитом), звезда частично затемняется, что приводит к уменьшению ее видимой яркости. На основании периодических изменений яркости можно установить период обращения планеты. А вот выбросы из атмосферы, напротив, увеличивают яркость, поскольку формируют перед планетой обширное водородное облако.
Больше всего ученых удивили не сами эти выбросы, а изменчивость поведения звезды: ведь во время транзита, наблюдавшегося «Хабблом» полтора года назад, выбросов водорода замечено не было. «Мы никогда не наблюдали столь стремительного перехода – от отсутствия видимой диссипации атмосферы к очень заметной диссипации за столь короткий период», – сказала астроном Кейли Рокклифф из Дартмутского колледжа в Ганновере, штат Нью-Гэмпшир.
Вероятно, водород постоянно выделяется, но в определенных ситуациях он ионизируется настолько сильно, что становится невидимым. Существует и альтернативная версия: звездный ветер, представляющий собой поток газов, выбрасываемых из атмосферы AU Микроскопа, может изменять положение облака водорода, делая его невидимым с Земли.
Исследования системы AU Микроскопа и ее планет будут продолжены. Новые данные помогут глубже понять процессы, происходящие в звездах, уточнить модели рассеивания планетных атмосфер и, возможно, прояснить, сохранится ли атмосфера планет к тому времени, когда AU Микроскопа перестанет проявлять активность. Этот вопрос напрямую связан с тем, могут ли планеты, находящиеся в аналогичных условиях, быть пригодны для возникновения жизни?