spacebg covers

Марс не би оцелял ако обикаляше около Червено джудже
Мисия: Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN)


Увеличаване

За да получи същото количество звездна светлина, която Марс получава от нашето Слънце, хипотетична планета обикаляща около червено джудже трябва да бъде разположена много по-близо до звездата си, отколкото е Меркурий до нашето Слънце. Недостатъкът е, че тогава ще чувства много по-яростни ефекти от звездата си отколкото са сравнително спокойните области, които истинския Марс обитава. Courtesy NASA/GSFC


Колко дълго може да бъде обитаема скалиста планета с размерите на Марс, ако обикаляше около червено джудже? Това е сложен въпрос, но мисията "Мавен" може да помогне да се намери отговора.

Вече знаем, че Марс е загубил значителна част от своята атмосфера с течение на времето, процес който е изменил радикално цялата планета. Това знание, може да се приложи върху скалисти планети извън нашата слънчева система, които дори още не са открити.

Мавен е мисия, предназначена да измерва атмосферната загуба на Марс и до момента се знае, че атмосферата изтича чрез комбинация от химически и физически процеси. Инструментите на космическия апарат са специално избрани за да се определи колко допринася всеки процес за пълното бягство.

През последните три години Слънцето е претърпяло периоди на по-висока и по-ниска активност, което се е отразило и на Марс. Тези разнообразни условия предоставят на Мавен възможност, да наблюдава атмосферното бягство в зависимост от активността на Слънцето.

Постепенно учените започват да прилагат натрупаните знания към хипотетична планета, подобна на Марс, която обаче е в орбита около някаква М-тип звезда или червено джудже, които са най-разпространеният клас звезди в нашата галактика.

Както в случая с Марс, така и хипотетичната планета може да е разположена в края на обитаемата зона на своята звезда. Но червеното джудже е по-слабо от Слънцето, планетата в обитаемата зона ще трябва да е доста по-близо до своята звезда, отколкото Меркурий е до Слънцето.

Яркостта на червеното джудже при екстремни ултравиолетови (UV) дължини на вълните, съчетани с близката орбита, би означавало, че хипотетичната планета ще получава от 5 до 10 пъти повече UV радиация, отколкото истинският Марс. Това увеличава количеството енергия, която ще захрани процесите отговорни за бягството на атмосферата. Въз основа на това, което Мавен е научил, учените оценяват че атмосферата на хипотетичната планета ще загуби от 3 до 5 пъти повече заредени частици - процес, наречен "йонно бягство". Там ще се изхвърлят още от 5 до 10 пъти повече неутрални частици, чрез процес наречен "фотохимично бягство", което се случва, когато UV лъчите разрушават молекулите в горната атмосфера.

Тъй като ще бъдат създадени повече заредени частици, тогава ще има и по-голямо разпръскване, друга форма на атмосферна загуба. Разпрашването се случва, когато частици се ускоряват и се удрят в околните молекули, изстрелвайки някои от тях в космоса, а други в съседите си.

Най-накрая, хипотетичната планета може да изпитва същото количество топлинно бягство. Топлинното изпускане се получава само за по-леките молекули, като например водород. Марс губи своя водород чрез термично бягство в горната част на атмосферата. На екзо-Марс термичното бягство би се увеличило само ако увеличаването на UV радиацията ще доведе до повече водород в горната част на атмосферата.

Общо взето изчисленията сочат, че орбита в края на обитаемата зона на М-клас звезда може да съкрати обитаемия период за планета с размерите на Марс с коефициент от около 5 до 20. Загубата на атмосфера от звездна активност обаче ще е много по-голяма, с коефициент от около 1000, което е само миг в геоложки план. Нещо повече, слънчевите бури идващи от червеното джудже дори ще обгръщат планетата и ще създадат радиационни пояси хиляди пъти по-интензивни от нормалната дейност на нашето Слънце.

Учените все пак внасят малко оптимизъм в теорията, като обмислят особено трудна ситуация за обитаване. Някои смекчаващи фактори - например активни геоложки процеси може постоянно да попълват атмосферата. Мощнто магнитно поле също може да защитава изтичането на газове от звездния вятър.

Както и да е, обитателността е една от най-големите теми в астрономията и сегашните оценки са, че планета с размерите на Марс поставена в орбита около червено джудже не би била най-подходяща за живот.


  • 680
  • 0
  • Jan 16, 2018

Коментар
Подобни публикации