銀河で最も一般的なタイプの星は赤い矮星です。これらの小さく暗い星はどれも肉眼で地球から見ることはできませんが、太陽が放出するものよりはるかに強力なフレアを放出することができます。ハッブル宇宙望遠鏡を使用する2人の天文学者は、赤い矮星がスーパーフレアと呼ばれる強力なタイプのフレアを放つのを見ました。これは、これらの星のいわゆる居住可能ゾーンにある惑星にとっては悪いニュースです。
赤色矮星は天の川の星の約75％を占めているため、おそらく多くの太陽系外惑星をホストしています。実際、科学者たちは、居住可能ゾーンにある惑星のほとんどが赤い矮星を周回していると考えています。しかし、天文学者がこれらの星を観察するほど、彼らは自分たちの近所でそれがどれほど無秩序でエネルギッシュであり得るかに気づくようになります。つまり、居住可能ゾーンの意味を再考する必要があるかもしれません。
「スーパーフレアが放出する光の量が非常に多いことに気付いたとき、私はかなり長い間コンピュータ画面を見て、「おっと」と考えていました。」–アリゾナ州立大学パークロイド
アリゾナ大学の2人の天文学者が、HAZMATと呼ばれるプログラムの一部として若い赤い矮星を観察しました。 HAZMATはハッブル宇宙望遠鏡を使用して、若い矮小星を、若い、中間、古いという3つの人生の異なる段階で調査しています。 HAZMATは、これらの星が最も活発に活動している電磁スペクトルの一部である星からの紫外線に焦点を当てました。それらの結果は、新しい論文で詳しく説明されています。
「赤い矮星は銀河で最も小さく、最も一般的で、最も寿命の長い星です」と、ASUの地球と宇宙探査学校の助教授であり、HAZMATプログラムの主任研究者であるEvgenya Shkolnikは言います。 「さらに、ほとんどの赤い矮星はそれらを周回する惑星のシステムを持っていると思います。」
天文学者は、赤い矮星から来るスーパーフレアはそれらの磁場によって引き起こされると考えています。いくつかの赤い矮星は、大きな星よりもはるかに強い磁場を持っていることが知られています。星が回転すると、その磁場が絡まります。その絡み合いが強すぎると、磁力線が壊れて再接続し、紫外線エネルギーの巨大なフレア、スーパーフレアを引き起こします。
星の年齢はスーパーフレア現象の一部です。若い星、特に最初の1億年の星は、中高年の星よりもフレア活動が活発です。そして、このフレアは毎日発生する可能性があります。
「これは、毎日または1日に数回発生するスーパーフレアを見ていることを意味します。」 –アリゾナ州立大学パークロイド。
アリゾナ州立大学の博士研究員であるParke Loydがこの論文の筆頭著者です。彼は、「スーパーフレアが放つ光の量が非常に多いことに気づいたとき、私はかなり長い間コンピュータ画面を見ていました。
「これらの星が彼らの若さでかなり手に負えないと思われるので、若い赤い矮星に関するデータの収集は特に重要でした、それはそれらが形成されてから最初の1億年かそこらです」とロイドは言いました。
ロイド氏はまた、次のように述べています。「私たちの銀河内に存在する可能性のある惑星のほとんどは、生命のある時点で観測されたような激しいフレアに耐えなければなりませんでした。それは冷静な考えです。」問題は、人生は生き残ることができるのでしょうか？
若い赤い小人は非常に多くのエネルギーを放出するため、そのスーパーフレアは、居住可能なゾーンにある惑星の大気を破壊するのに十分強力です。これらの惑星の多くは、赤い矮星に潮汐的にロックされている可能性があります。これは、これらの太陽系外惑星での生命を非常に困難な見通しにします。しかし、私たちの銀河のほとんどの居住可能ゾーン外惑星は赤い矮星を周回しているので、惑星と星の間の相互作用を研究することは重要です。
「HAZMATプログラムの目標は、低質量の星の周りの惑星の居住性を理解することです」とShkolnikは説明します。 「これらの低質量の星は、惑星の大気を理解する上で非常に重要です。」紫外線は、惑星の大気中の化学的性質を変化させたり、大気を取り除く可能性があります。
「私たちが観察したようなフレアには、惑星から大気を取り除く能力があります。しかし、それは必ずしも地球上の生命の運命と悲観を意味するわけではありません。」 –アリゾナ大学、パークロイド。
新しい調査では、HAZMATプログラムの最初の部分のみのデータが示されています。約4000万年前の若い赤い矮星のフレア頻度に焦点を当てました。これらの星は、古い星よりもはるかにエネルギッシュで無秩序です。彼らは私たち自身の太陽のような星よりも大きな周波数とエネルギーでフレアします。
私たち自身の太陽を観測して約100年の間に、私たちは赤い矮星のスーパーフレアのエネルギーにさえ近づいたカップルのフレアだけを目撃しました。そして、2人の天文学者はこれらの赤い小人を10時間だけ観察しました。その間に彼らは、太陽が生成できるものよりもはるかに強力な18の別々のフレアを観察しました。最も強力なものは、「ハズフレア」と呼ばれ、ハッブルでこれまで見られたものの30倍強力です。
「太陽のおかげで、私たちは100年にわたって優れた観測結果を得ています」とロイドは言います。 「その間、スーパーフレアに近いエネルギーを持つフレアが1つ、たぶん2つ見られました。これらの若い星の1日弱のハッブル観測で、スーパーフレアを見つけました。これは、毎日または1日に数回発生するスーパーフレアを見ていることを意味します。」
では、毎日のスーパーフレア活動は、これらの惑星での生命の可能性にどのように影響するでしょうか？ロイドは不確実です。 「私たちが観察したようなフレアには、惑星から大気を取り除く能力があります。しかし、それは必ずしも地球上の生命の運命と悲観を意味するものではありません。それは私たちが想像しているものとは異なる人生かもしれません。または、惑星の大気を補充することができる他のプロセスがあるかもしれません。それは確かに過酷な環境ですが、私はそれを無菌環境と呼ぶのをためらいます。」
「赤い矮星を周回する惑星が居住可能であるかどうかについては、確かに私たちが何らかの方法で知っているとはまだ思っていませんが、時間が経てばわかると思います。」 – Evgenya Shkolnik、アリゾナ州立大学。
この発見にもかかわらず、赤い矮星を周回する惑星には、銀の裏打ちがあるかもしれません。赤い小人が薄暗いのは、長持ちするからです。実際、赤い小人は何兆年も存在する可能性があります。これは、若い小人の居住可能ゾーンにある太陽系外惑星は大まかな出発点を持っているかもしれないが、彼らのホストスターの寿命は人生で有利に働くかもしれないことを意味します。
HAZMATプログラムの次の部分では、このフレア活動が落ち着くと予想される中間年齢の星を観察します。その段階の後、HAZMATは古い年齢の赤い小人を観察します。これは、天文学者が赤い小人とその周りの放射線環境とその惑星が時間とともにどのように進化するかを理解するのに役立ちます。フレアが消滅すると、生命の見通しが改善する可能性があります。
「長寿を考えると、彼らには人生が進化する機会がさらに多くあります」とShkolnikは言います。 「赤い矮星を周回する惑星が居住可能であるかどうかについては、確かに私たちが何らかの方法で知っているとはまだ思っていませんが、時間が経てばわかると思います。」
- アリゾナ州立大学のプレスリリース：「ASUの天文学者がスーパーフレアバーストで赤いドワーフスターを捕まえる」
- 研究論文：HAZMAT。 IV。遠紫外線の若いMスターのフレアとスーパーフレア
- ウィキペディアのエントリー：Red Dwarf
- NASAのプレスリリース：「若い赤い小人スターインペリルプラネットのスーパーフレア」
- NASAプレスリリース：「フレアは赤い小人の近くの惑星の居住性を脅かすかもしれない」
