Η υπεριώδης ακτινοβολία από τους πορτοκαλί νάνους αστέρες θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο τις πλανητικές ατμόσφαιρες. Μερικοί αστρονόμοι έχουν ονομάσει αυτούς τους πορτοκαλί ήλιους “Goldilocks stars”. Είναι πιο αμυδροί και γερνούν πιο αργά από τους κίτρινους αστέρες που μοιάζουν με τον Ήλιο, προσφέροντας έτσι σε έναν πλανήτη που βρίσκεται σε τροχιά γύρω τους ένα πιο σταθερό κλίμα. Αλλά είναι πιο φωτεινοί και γερνούν πιο γρήγορα από τους κόκκινους νάνους, οι οποίοι συχνά εκτοξεύουν μεγάλα ποσά ακτινοβολίας με τις τεράστιες εκλάμψεις τους. Ωστόσο, νέες παρατηρήσεις δείχνουν ότι οι πορτοκαλί νάνοι εκπέμπουν πολύ υπεριώδες φως, πολύ μετά τη γέννησή τους, θέτοντας δυνητικά σε κίνδυνο τις πλανητικές ατμόσφαιρες, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που υποβλήθηκε στις 29 Μαρτίου στο arXiv.org.

Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, η αστρονόμος Tyler Richey-Yowell, από το κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Tempe, και οι συνεργάτες της εξέτασαν 39 πορτοκαλί νάνους αστέρες. Οι περισσότεροι κινούνται μαζί μέσα στον Γαλαξία σε δύο ξεχωριστές ομάδες, ηλικίας 40 εκατομμυρίων ή 650 εκατομμυρίων ετών. Προς έκπληξή της, η Richey-Yowel και η ομάδα της διαπίστωσαν ότι η ροή υπεριώδους ακτινοβολίας δεν έπεσε σε μικρότερες τιμές από τους νεότερους πορτοκαλί αστέρες στους μεγαλύτερους (σε ηλικία) – σε αντίθεση με την περίπτωση των κίτρινων και κόκκινων αστέρων.

Οι πορτοκαλί νάνοι αστέρες, όπως εκείνοι του κοντινού συστήματος διπλών αστέρων 70 Ophiuchi (που δείχνεται στην εικόνα), θα μπορούσαν να έχουν πλανήτες που έχουν ζωή — αλλά όχι, εάν το μακρινό υπεριώδες φως οδηγεί στην καταστροφή της ατμόσφαιράς τους.
Credit: CHRIS BUTLER/SCIENCE SOURCE

Κατά καλή τύχη, μια άλλη ομάδα ερευνητών υπό τον αστρονόμο Jason Lee Curtis από το  πανεπιστήμιο Κολούμπια, έδωσε μέρος της απάντησης το 2019. Καθώς οι κίτρινοι αστέρες που μοιάζουν με τον Ήλιο γερνούν, περιστρέφονται πιο αργά, με αποτέλεσμα να είναι λιγότερο ενεργοί και να εκπέμπουν λιγότερη υπεριώδη ακτινοβολία. Αλλά για τους πορτοκαλί νάνους, αυτή η σταθερή περιστροφή σταματά, όταν οι αστέρες έχουν ηλικία περίπου ενός δισεκατομμυρίου ετών. «Οι πορτοκαλί αστέρες είναι απλώς πολύ πιο ενεργοί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από ό,τι πιστεύαμε ότι ήταν», λέει η Richey-Yowell. Αυτό σημαίνει ότι αυτοί οι πιθανώς όχι και τόσο αστέρες Goldilocks πιθανότατα διατηρούν υψηλά επίπεδα υπεριώδους φωτός για περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Και αυτό αποτελεί μια προειδοποίηση για  τυχόν πιθανές μορφές ζωής που κατοικούν σε πλανήτες σε τροχιά. Το μακρινό υπεριώδες φως – του οποίου τα φωτόνια, ή τα σωματίδια φωτός, έχουν πολύ περισσότερη ενέργεια από τα φωτόνια UV που μας δίνουν βιταμίνη D – διαλύει μόρια στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. Αυτό αφήνει πίσω μεμονωμένα άτομα και ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα και ομάδες ατόμων γνωστά ως ιόντα. Τότε ο άνεμος σωματιδίων που φεύγει από τον αστέρα  μπορεί να παρασύρει τα ιόντα, αφαιρώντας τον αέρα του πλανήτη.

Αλλά δεν χάνεται κάθε ελπίδα για επίδοξες μορφές ζωής που έχουν έναν πορτοκαλί νάνο ήλιο. Η παρατεταμένη έκθεση στο μακρινό υπεριώδες φως μπορεί να στρεσάρει τους πλανήτες, αλλά δεν τους καταδικάζει απαραίτητα να είναι άγονοι, λέει ο Ed Guinan, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Villanova στην Πενσυλβάνια που δεν συμμετείχε στη νέα εργασία. «Εφόσον ο πλανήτης έχει ισχυρό μαγνητικό πεδίο, είναι λίγο πολύ καλή η κατάσταση» λέει ο Guinan.

Αν και το μακρινό υπεριώδες φως διασπά το νερό και άλλα μόρια στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, ο άνεμος του αστέρα δεν μπορεί να αφαιρέσει τα ιόντα που προκύπτουν εάν ένα μαγνητικό πεδίο τόσο ισχυρό όσο αυτό της Γης τα προστατεύει. «Γι’ αυτό η Γη επέζησε» ως ζωοφόρος κόσμος, λέει ο Guinan. Αντίθετα, η Αφροδίτη μπορεί να μην είχε ποτέ μαγνητικό πεδίο και ο Άρης έχασε το μαγνητικό του πεδίο νωρίς και το μεγαλύτερο μέρος του αέρα του αμέσως μετά. «Αν ο πλανήτης δεν έχει μαγνητικό πεδίο ή έχει ασθενές πεδίο», λέει ο Guinan, «το παιχνίδι έχει τελειώσει».

Αυτό που χρειάζεται, λέει η Richey-Yowell, είναι μια μελέτη σε γηραιότερους πορτοκαλί νάνους για να δούμε ακριβώς πότε μειώνεται η παραγωγή της UV ακτινοβολίας τους. Αυτό θα είναι μια πρόκληση, όμως. Ο ευκολότερος τρόπος να βρούμε αστέρες γνωστής ηλικίας είναι να μελετήσουμε ένα σμήνος αστέρων, αλλά τα περισσότερα αστρικά σμήνη διασπώνται πολύ πριν από τα δισεκατομμυριοστά γενέθλιά τους. Ως αποτέλεσμα, τα αστρικά σμήνη κάπως μεγαλύτερα από αυτήν την ηλικία είναι σπάνια, πράγμα που σημαίνει ότι τα πλησιέστερα παραδείγματα είναι μακρινά και πιο δύσκολο να παρατηρηθούν.

Περισσότερα εδώ.

Η μελέτη μπορεί να βρεθεί εδώ.


Παναγιώτης Νιάρχος

ΕΚΠΑ