სიცოცხლე M-კლასის ჯუჯა ვარსკვლავებთან?

 M-სპექტრული კლასის ჯუჯა ვარსკვლავების გარშემო მსრბოლავ პლანეტებსა და მათ მთვარეებზე სიცოცხლის არსებობის იმედები(centauri-dreams.org), ყოველ ახალ სამეცნიერო მონაცემებთან ერთად, ზოგჯერ ქრება, ზოგჯერ – ახალი ძალით იღვიძებს; ამჯერად, მორიგი პესიმისტური დამოკიდებულება ქრისტინა ქეისა(NASA GSFC) და მისი კოლეგების მხრიდანაც გამოჩნდა – მათ მიერ ჰალის უნივერსიტეტში(დიდი ბრიტანეთი) გამართულ ასტრონომიულ შეხვედრაზე წარმოდგენილი იქნა კვლევები, რომლებიც კოსმოსურ ამინდსა და სიცოცხლის არსებობაზე მის გავლენას შეეხება.

 ცნობილია, რომ მზეზე მიმდინარე აფეთქებებს არა მარტო ორბიტაზე მოძრავი თანამგზავრების, არამედ აქ, დედამიწის ზედაპირზე განთავსებული აპარატების დაზიანებაც კი შეუძლია; თუმცა, ჩვენ იმ სასიცოცხლო ზონაში ვართ, რომელიც მზიდან საკმაო მანძილითაა დაშორებული. სამაგიეროდ, M-კლასის ჯუჯა ვარსკვლავებთან  სასიცოცხლოზონა  ბევრად უფრო ახლოსაა. მაგალითად, ასეთ ე.წ. „სასიცოცხლო ზონაში“ მდებარე პლანეტა – კენტავრის პროქსიმას  b, თავისი პატარა წითელი ვარსკვლავიდან 0,05 ა.ე.(7 500 000 კმ.) მანძილითაა დაშორებული, ხოლო TRAPPIST-1-ის ყველა პლანეტა თავიანთ მნათობთან გაცილებით უფრო ახლოსაა, ვიდრე ჩვენი მერკური მზესთან. მაშინ, რას უზამს ამ ვარსკვლავებზე მიმდინარე აფეთქებები ამ ფაქიზსა და მოწყვლად სამყაროებს?

სისტემა HD 189733b მხატვრის თვალით – პლანეტის ატმოსფერო მისი მშობლიური მნათობის გამოსხივების ზემოქმედებით კოსმოსში იფანტება(Ron Miller)(მარსის ატმოსფეროს ხვედრი).

 სახელდობრ, ბევრ სამეცნიერო ნაშრომში წარმოდგენილი გათვლების მიხედვით, ვარსკვლავის აქტივობა მისი  კონვექციური  ფენის სისქისა და ბრუნვის სიჩქარის ზრდასთან ერთად, მნიშვნელოვნად იმატებს. შუახნის თუ გვიანი ასაკის M-კლასის ჯუჯა ვარსკვლავებში(M4-დან M8.5-მდე) ეს აქტივობა ვარსკვლავის როტაციის სიჩქარის პარალელურად იზრდება, ხოლო M9 ასაკში მკვეთრად იკლებს. მაშასადამე, M-კლასის ჯუჯა ვარსკვლავების უმეტესობა მზეზე უფრო დიდი აქტიურობით გამოირჩევა(“ორსართულიანი” კონვექცია მზეზე).

 მეცნიერებმა ისიც გამოთვალეს, თუ რამდენად შეუძლია პლანეტაზე არსებულ მძლავრ მაგნიტურ ველს გაუმკლავდეს მშობლიური მნათობის ასეთ აქტივობას. სამწუხაროდ აღმოჩნდა, რომ ატმოსფეროს სწრაფი ეროზიის ალბათობა ამ შემთხვევაშიც მაღალია. უფრო მეტიც – ვარსკვლავებთან ახლოს მოძრავი პლანატები, როგორც წესი, გრავიტაციულად გამოჭერილი არიან, ამიტომ დამცავი მაგნიტური ველი საერთოდ არ გააჩნიათ.

 სტატიაში მოდელირებულია ვარსკვლავური CME-სთან ახლომდებარე, მაგნიტური ველის მქონე პლანეტაზე ზემოქმედებაც: ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პრობლემა ექსტრემალური მოკლეტალღოვანი ულტრაიისფერი და რენტგენის დიაპაზონის გამოსხივებაა(XUV), რომელიც ატმოსფეროს მაღალ ფენებში მძლავრ იონიზაციას იწვევს. დააზიანებს თუ არა ეს გამოსხივება ცოცხალ ორგანიზმებს პლანეტის ზედაპირზე – XUV ინტენსივობაზე, ხანგრძლივობაზე, პლანეტის ატმოსფეროს სისქეზე და პლანეტის მაგნიტური ველის სიმძლავრეზეა დამოკიდებული. M-კლასის ჯუჯა ვარსკვლავის სასიცოცხლო ზონაში, გამოთვლების მიხედვით, პლანეტა 100-ჯერ უფრო მეტ მსგავს გამოსხივებას მიიღებს, ვიდრე დედამიწა ჩვენი მზის მაღალი აქტივობის პერიოდის განმავლობაში(მზისა და დედამიწის მაგნიტური ველის ურთიერთქმედების პირდაპირი დამზერა).

 ჰელიოსფერულ და ატმოსფერულ დინებათა მოდელირება

 ქეის სამეცნიერო ჯგუფმა, პროგრამა ForeCAT-ის გამოყენებით, წითელი ჯუჯა ვარსკვლავის – პეგასის V374, ჰელიოსფერული დინებებისა და მის სასიცოცხლო ზონაში არსებული ჰიპოთეტური პლანეტის ატმოსფერულ დინებათა, და მათი მოსალოდნელი ურთიერთქმედების მოდელირებაც მოახდინა; როგორც აღმოჩნდა, ასეთი ვარსკვლავის მიერ წარმოქმნილ ინტენსიურ CME-ს შეუძლია პლანეტის მაგნიტური ველის სუსტი რგოლი გაარღვიოს და ატმოსფეროზე მნიშვნელოვანი ზემოქმედება მოახდინოს. შედარებისთვის, ჩვენი პლანეტის მაგნიტური ველის ყველაზე სუსტ უბანსაც კი შეუძლია მზის მიერ გამოფრქვეული CME-ს ჩვენამდე მოღწეული ნაკადის დაშლა და კოსმოსში გაფანტვა.

 ჰელიოსფერული დინებები ვარსკვლავის მიერ გამოფრქვეული მასისა და მისივე მბრუნავი მაგნიტური ველის ურთიეთქმედებათა შედეგად წარმოიქმნება. ეს როტაციული პლაზმა ბალერინას კაბას შეიძლება შევადაროთ, და აქ უმნიშვნელოვანესი როლი აკისრია არა მზესა და პლანეტას შორის მანძილს, არამედ ამ „კაბის მოფრიალე ბოლოს“ –  ეს ის რეგიონია, რომლის ფარგლებშიც ვარსკვლავის მაგნიტური ველის პოლარობა დადებითიდან უარყოფითისკენ იცვლება; მასში მცირე სიმძლავრის დენია – დაახლოებით 10−10 ა/მ². ეს რეგიონი დედამიწის ორბიტიდან დაახლოებით 10 000 კმ. მანძილზე მდებარეობს და ამოფრქვეულ პლაზმურ  ნაწილაკებს მზის მაგნიტური ველის ძალწირებს შორის, საპირისპიროდ დამუხტულ სექტორებში გადაანაწილებს. ამ სექტორებიდან გამოღწეულ გამოსხივებას კი დედამიწის მაგნიტური ველი და ატმოსფერო უმკლავდება. მნიშვნელოვანი დეტალი კი ის არის, რომ თავისი  წრიული  ორბიტის გამო დედამიწა ამ რეგიონს შეიძლება რამდენიმე ასეული კილომეტრით მიუახლოვდეს ან დაშორდეს, მაგრამ მასში არასოდეს გაივლის. ასეთია ჩვენი მზის სისტემის მოდელი.

ჰელიოსფერულ დინებათა მოდელი: ვარსკვლავის როტაციული მაგნიტური ველისა და  ვარსკვლავიერი ქარის(ამოფრქვეული ნაწილაკების) ურთიერთქმედების შედეგად, მაღალი ინტენსიობის დამუხტული რეგიონები წარმოიქმნება(ნაჩვენებია თეთრად), რომელთა გასწვრივ ხდება, მაგალითად, CME -ს ნაწილაკების სექტორებში განაწილება. მნათობის ახლოს მაგნიტური ძალწირების დახრის ნაკლები კუთხე მნიშვნელოვნად ზრდის პლანეტის ამ ელექტრიფიცირებულ, დამუხტულ რეგიონებში მოხვედრის შანსებს. მნათობისგან მოშორებით ეს შანსები მნიშვნელოვნად მცირდება(NASA GSFC).

სამაგიეროდ, რა ხდება, მაგალითად, M-კლასის ჯუჯა ვარსკვლავის – პეგასის V374 შემთხვევაში? ტემპერატურული გათვლებით არსებულ ე.წ. „სასიცოცხლო ზონაში“ არსებულ პლანეტას, ვარსკვლავთან სიახლოვის გამო, მაღალი ინტენსიობის დამუხტულ რეგიონებში გავლა მრავალჯერადად მოუწევს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ყოველ ჯერზე პლანეტა მაგნიტური ძალწირების მიერ „გამოჭერილი“ მაღალი ინტენსივობის გამოსხივების ნაკადებში დღეში 50-ჯერ „ჩაყვინთავს“, რაც მის ატმოსფეროსა და სავარაუდო სიცოცხლეზე დამღუპველ გავლენას მოახდენს. ასეთ პლანეტას ასეულობით გაუსის სიმძლავრის მაგნიტური ველი დასჭირდება ატმოსფეროს შესანარჩუნებლად, და თუ ის ჩვენი კლდოვანი პლანეტების ზომისაა, ამას ვერ მოახერხებს. შედარებისთვის – დედამიწის მაგნიტური ველის სიმძლავრე მხოლოდ 0,25 – 0,65 გაუსის ფარგლებში იცვლება, რაც მზის გამოსხივებისაგან საიმედოდ გვიცავს.

 თუმცა, იმედს ნუ გადავიწურავთ – მეცნიერებმა კიდევ ბევრი რამ უნდა შეიტყონ M-კლასის ჯუჯა ვარსკვლავების შესახებ. კვლევას უკვე მოჰყვა გამოხმაურება, სადაც შემოთავაზებულია, რომ უფრო დაწვრილებით  შეისწავლონ და განავითარონ პროგრამა ForeCAT და მისი დახმარებით შემუშავებული CME-ატმოსფეროს ურთიერთქმედების მოდელი; გარდა ამისა, გამოითქვა მოსაზრებები ასეთ ვარსკვლავებთან მოძრავი პლანეტების შესახებ: კვლევების მიხედვით, ამ პლანეტებს მაღალი  მეტალურობა  ახასიათებთ და მათ მიერ გენერირებული მაგნიტური ველი შეიძლება რამდენიმე ასეულ გაუსსაც აღწევდეს; პლანეტა შეიძლება იუპიტერის ტიპის, ან უფრო დიდიც იყოს, საკუთარი მძლავრი მაგნიტური ველით, რაც მის მთვარეებზე დედამიწისმაგვარი სიცოცხლის სტაბილურ არსებობას უზრუნველყოფს(Astrophysical Journal).(რადიაციისგან არა მარტო მაგნიტური ველი გვიცავს).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.