סוג הכוכב הנפוץ ביותר בגלקסיה הוא כוכב הגמדים האדומים. אף אחד מהכוכבים הקטנים והעמומים האלה לא ניתן לראות מכדור הארץ בעין בלתי מזוינת, אך הם יכולים לפלוט התלקחויות חזקות בהרבה מכל מה שהשמש שלנו פולטת. שני אסטרונומים המשתמשים בטלסקופ החלל האבל ראו שכוכב ננסי אדום מפטיר התלקחות מסוג רב עוצמה הנקראת התלקחות-על. אלה חדשות רעות עבור כל כוכבי הלכת בכוכבים האזורים המכונים אזורים ראויים למגורים.
גמדים אדומים מהווים כ 75% מהכוכבים שביל החלב, כך שהם ככל הנראה מארחים אקסופלאנטים רבים. למעשה, מדענים חושבים שמרבית כוכבי הלכת שנמצאים באזורים ראויים למגורים מקיפים גמדים אדומים. אבל ככל שהאסטרונומים מתבוננים בכוכבים האלה, הם מתוודעים עד כמה זה יכול להיות כאוטי ואנרגטי בשכונותיהם. פירוש הדבר שאולי נצטרך לחשוב מחדש מה פירוש אזור מגורים.
"כשהבנתי את כמות האור העצומה שנפלטה מהפרץ העל, ישבתי והסתכלתי על מסך המחשב שלי די הרבה זמן וחשבתי 'ווה'." - פרקה לוי, אוניברסיטת מדינת אריזונה.
שני אסטרונומים מאוניברסיטת אריזונה צפו בכוכבי ננס אדומים צעירים כחלק מתכנית בשם HAZMAT, או "אזורי מגורים ופעילות גמדית M לאורך זמן". HAZMAT משתמשת בטלסקופ החלל האבל כדי לסקור כוכבי גמדים אדומים בשלושה שלבים שונים בחייהם: צעירים, בינוניים וישנים. HAZMAT התמקדה בקרינה האולטרה סגולה שמגיעה מכוכבים, החלק של הספקטרום האלקטרומגנטי בו הכוכבים הפעילים ביותר. תוצאותיהם מפורטות בעיתון חדש.
"כוכבי הגמד האדום הם הכוכבים הקטנים, הנפוצים והארוכים ביותר בגלקסיה", אומרת יבגניה שקולניק, עוזרת פרופסור בבית הספר לחקר כדור הארץ והחלל של ASU והחוקרת הראשית של תוכנית HAZMAT. "בנוסף, אנו חושבים שלרוב כוכבי הגמדים האדומים יש מערכות של כוכבי לכת המקיפים אותם."
אסטרונומים חושבים שהכותרות המגיעות מכוכבי ננס אדומים נגרמות כתוצאה משדות המגנטיים שלהם. חלק מכוכבי הגמד האדום ידועים כבעלי שדות מגנטיים חזקים בהרבה מכוכבים גדולים יותר, ככל הנראה מכיוון שגמדים אדומים מסתובבים הרבה יותר מהר מכוכבים גדולים יותר. כאשר הכוכב מסתובב, השדות המגנטיים שלו יכולים להסתבך. אם ההסתבכות הזו נעשית אינטנסיבית מדי, קווי השדה המגנטי נשברים ואז מתחברים מחדש, וגורמים להתלקחות מאסיבית של אנרגיה אולטרה סגולה, התלקחות-על.
עידן הכוכב הוא חלק מתופעות זרימת העל. כוכבים צעירים יותר, ובמיוחד אלה במאה מיליון השנים הראשונות לחייהם, מראים פעילות מתרחבת יותר מכוכבי ביניים וזקנה. יתכן שההתלקחות הזו מתרחשת מדי יום.
"המשמעות היא שאנחנו מסתכלים על superflares שקורים כל יום או אפילו כמה פעמים ביום." - פארק לוי, אוניברסיטת מדינת אריזונה.
פארקה לויד, חוקר פוסט-דוקטורט באוניברסיטת מדינת אריזונה, הוא הסופר הראשי של העיתון. הוא אמר, "כשהבנתי את כמות האור העצומה שנפלטה מהפרץ העל, ישבתי והסתכלתי על מסך המחשב שלי די הרבה זמן וחשבתי 'ווה'."
"איסוף נתונים על גמדים אדומים צעירים היה חשוב במיוחד מכיוון שחשדנו שהכוכבים האלה יהיו די פרועים בצעירותם, שהם מאה מיליון השנים הראשונות בערך לאחר התגבשותם," אמר לוי.
לוי הוסיף, "מרבית כוכבי הלכת שעלולים להתיישב בגלקסיה שלנו נאלצו לעמוד בפני התלקחויות עזות כמו אלה שצפינו בשלב כלשהו בחייהם. זו מחשבה מפוכחת. " השאלה היא האם החיים יכולים לשרוד?
גמדים אדומים צעירים פולטים אנרגיה רבה כל כך, עד שהכמות העל שלהם עוצמתית מספיק כדי לקרוס את האווירה של כל כוכבי לכת באזורי המגורים שלהם. רבים מכוכבי הלכת הללו עשויים להיות נעולים בצורה נאותה לכוכב הגמדי האדום שלהם, מצב נוסף שהופך את החיים באקסופלטים אלה לסיכוי מאתגר מאוד. אך מכיוון שרוב exoplanets באזורים המיועדים לגלקסיה שלנו מקיפים גמדים אדומים, חשוב ללמוד את האינטראקציות בין כוכב לכת לכוכב.
"המטרה של תוכנית HAZMAT היא להבין את יכולת הכוכבים של כוכבי לכת סביב כוכבים בעלי מסה נמוכה", מסביר שקולניק. "הכוכבים האלה בעלי המוני הנמוכים חשובים באופן קריטי להבנת האטמוספירה הפלנטרית." קרינה אולטרה סגולה יכולה לשנות את הכימיה באטמוספירה של כוכב לכת, או פוטנציאלית להסיר את האווירה הזו.
"התלקחויות כמו שראינו יכולות להפשיט את האטמוספרה מכוכב לכת. אבל זה לא אומר בהכרח אבדון ועגמומיות לחיים בכוכב הלכת. " - פארק לויד, אוניברסיטת אריזונה.
המחקר החדש מציג נתונים רק מהחלק הראשון של תוכנית HAZMAT. זה התמקד בתדירות ההתלקחויות של גמדים אדומים צעירים בני כ -40 מיליון שנה. הכוכבים הללו הרבה יותר אנרגטיים וכאוטיים מאשר עמיתיהם הוותיקים. הם מתלקחים בתדר ואנרגיה גדולים יותר מכוכבים כמו השמש שלנו.
בכמאה שנה של התבוננות בשמש שלנו, אנו עדים רק לזיקוקי זוג שאף התקרבו לאנרגיה של סופרפלארות הגמדים האדומים. ושני האסטרונומים צפו רק בגמדים האדומים האלה במשך 10 שעות. באותה תקופה הם הבחינו ב 18 התלקחויות נפרדות חזקות בהרבה מכל מה שהשמש שלנו יכולה לייצר, כשהעוצמה ביותר כונתה 'Hazflare', חזקה פי 30 מכל מה שאי פעם נראה עם האבל.
"עם השמש יש לנו מאה שנים של תצפיות טובות", אומר לוי. "ובאותה תקופה ראינו התלקחויות, אולי שתיים, שיש להן אנרגיה המתקרבת לזו של התלקחות העל. בתצפיות של האבל בערך קצת פחות מיממה על הכוכבים הצעירים האלה, תפסנו את זרימת העל. המשמעות היא שאנחנו מסתכלים על superflares שקורים כל יום או אפילו כמה פעמים ביום. "
אז כיצד הייתה השפעה על פעילות זרימת-יום יומית על פוטנציאל החיים בכוכבי הלכת הללו? לוי לא בטוח. "התלקחויות כמו שראינו יכולות להפשיט את האטמוספרה מכוכב לכת. אבל זה לא אומר בהכרח אבדון ועגמומיות לחיים בכוכב הלכת. זה יכול להיות שחיים אחרים ממה שאנחנו מדמיינים. או שישנם תהליכים אחרים שיכולים לחדש את האווירה של כדור הארץ. זו בהחלט סביבה קשה, אבל הייתי מהסס לקרוא לזה סביבה סטרילית. "
"אני לא חושב שאנחנו יודעים בוודאות בצורה כזו או אחרת אם כוכבי לכת המקיפים גמדים אדומים הם עדיין ראויים למגורים, אבל אני חושב שהזמן יגיד." - יבגניה שקולניק, אוניברסיטת מדינת אריזונה.
יתכן שיש בטנה כסופה לכל החיים על כוכבי לכת המקיפים גמדים אדומים, למרות התגלית הזו. אחת הסיבות לכך שגמדים אדומים כה כהים היא שהם נמשכים זמן רב. למעשה, גמדים אדומים יכולים להתקיים טריליוני שנים. משמעות הדבר היא כי לאקספלנטיות באזור המגורים של גמדים צעירים עשויה להיות התחלה גסה, אך אריכות החיים של הכוכב המארח שלהם עשויה לעבוד לטובת החיים.
החלק הבא של תכנית HAZMAT יצפה בכוכבים בגיל הביניים שלהם, כאשר צפוי שהפעילות המתלקחת הזו תירגע. לאחר שלב זה, HAZMAT תצפה בגמדים אדומים בזקנתם. זה יעזור לאסטרונומים להבין כיצד גמדים אדומים וסביבת הקרינה סביבם וכוכבי הלכת שלהם מתפתחים לאורך זמן. כאשר ההתלקחות תידרש, סיכויי החיים עשויים להשתפר.
"יש להם פשוט עוד הרבה הזדמנויות לחיים להתפתח, לאור אריכות החיים שלהם," אומר שקולניק. "אני לא חושב שאנחנו יודעים בוודאות בצורה כזו או אחרת אם כוכבי לכת המקיפים גמדים אדומים הם עדיין ראויים למגורים, אבל אני חושב שהזמן יגיד."
- הודעה לעיתונות מאוניברסיטת מדינת אריזונה: "אסטרונומים של ASU תופסים כוכב גמד אדום בהתפרצות סופרפלייר"
- נייר מחקר: HAZMAT. IV. פרסים וסופרפלסים על כוכבי M צעירים באולטרוויולט
- כניסה לויקיפדיה: גמד אדום
- הודעה לעיתונות של נאס"א: "סופרפלארס מכוכבי כוכבי הגמד האדומים הצעירים האימפריאליים"
- הודעה לעיתונות של נאס"א: "התלקחויות עלולות לאיים את יכולת הכושר של הכוכבים ליד הגמדים האדומים"
