Марс известен как планета, которая за миллионы лет почти полностью утратила свою первоначальную атмосферу. Однако ученые установили, что вблизи таких особых звезд, как красные карлики, этот процесс мог происходить даже быстрее.
Атмосфера планет и красные карлики
Недавно большая группа ученых опубликовала в журнале The Astrophysical Journal статью, где рассмотрела гипотетическую ситуацию, при которой у одного из ближайших к нам красных карликов была бы планета, похожая на Марс. Как быстро она могла бы потерять свою атмосферу?
Обычно, когда астрономы говорят о пригодности планеты к жизни, они отталкиваются от концепции зоны Золотоволоски, где не слишком жарко и не слишком холодно для того, чтобы существовала жидкая вода. Однако такие звезды, как красные карлики, ломают эту простую картину, потому что сочетают относительно невысокую светимость и мощные вспышки.
Последние теоретически за сотни миллионов и миллиардов лет могут лишить планеты на орбитах этих светил всей их атмосферы и воды. Правда, это также зависит от многих других факторов, и споры о том, что может происходить на самом деле, ведутся уже не один год.
Марс возле Звезды Барнарда
Именно поэтому в новом исследовании ученые не стали заниматься спекуляциями, а взяли реальный красный карлик — Звезду Барнарда, расположенную на расстоянии 6 св. лет от нас. Масса этой звезды составляет всего 14 % от солнечной, а возраст — от 7 до 10 млрд лет.
И последний факт весьма интересен. Обычно вспышечная активность наблюдается у красных карликов преимущественно в первые несколько миллионов лет. Наблюдения за Звездой Барнарда показали, что она действительно уже прошла этот этап своего существования. Но это также означает, что планеты на ее орбитах успели подвергнуться воздействию очень сильной разрушительной радиации.
Затем они взяли реальную планету (Марс), для которой известны масса, радиус, значения магнитного поля и состояние атмосферы, и поместили ее в аналогичные условия на орбите Звезды Барнарда. Конечно, чтобы получать столько же тепла, сколько Марс получает от Солнца, он в случае моделирования существования на орбите красного карлика должен находиться не в 1,52 а.е. от него, а всего в 0,087 а.е.
Что будет с атмосферой
Именно с такими параметрами Марс смоделировали на орбите Звезды Барнарда и подсчитали, сколько бы продержалась его атмосфера при вспышках. Расчеты показали, что той тонкой оболочки, которая окружает его сейчас, хватит лишь на 350 тыс. лет. И даже если бы у него была такая же массивная атмосфера, как у Земли, даже она рассеялась бы примерно за 50 млн лет.
Все это особенно интересно с той точки зрения, что атмосфера Марса и так интенсивно улетучивается в космос на протяжении миллиардов лет. Когда-то она была гораздо плотнее, теплее и влажнее. То есть нам еще относительно повезло, у красных карликов этот процесс зашел бы гораздо дальше.
С другой стороны, моделирование Марса непосредственно за зоной обитаемости звезды Барнарда, которое показало, что у него не должно было остаться атмосферы, важно и для понимания этой звезды. Дело в том, что у нее есть четыре небольшие каменистые планеты, и все они находятся ближе к ней, чем предполагалось в моделировании. Это означает, что и им вряд ли удалось сохранить атмосферы.
По материалам phys.org
