اشعه های مخرب حیات برای سیارات نزدیک کوتوله های قرمز

اکتشاف سیارات در نواحی قابل سکونت منظومه‌هایی مثل TRAPPISL1و LHS1140 احتمال می‌دهد که سیاراتی که هم‌اندازه کره‌ی زمین هستند؛ به دور میلیاردها ستاره کوتوله قرمز، که رایج‌ترین نوع ستاره در کهکشان ماست؛ گردش ‌کنند. اما بسیاری از این ستاره‌ها مثل خورشید کهکشان ما؛ با تابش اشعه‌های قوی منفجر می‌شوند. آیا واقعاً کوتوله‌های قرمز همانطور که به نظر می‌رسند قابل سکونت‌اند یا تابش این اشعه‌ها سطح هر سیاره ای را غیر قابل سکونت می‌سازد؟

برای پاسخ این سوال یک تیم پژوهشی برای کشف دلیل افزایش سریع روشنایی ستارگان که به دنبال تابش اشعه‌ها اتفاق می‌افتد؛ نتایج ۱۰ سال مشاهدات فرابنفش که توسط فضا پیمای کاوشگر تحولات کیهان ناسا  (GALEX)انجام شده بود را کنار هم قرار داد. تابش اشعه‌ها از میان  طیف(نوار) گسترده‌ای از طول موج‌ها در طیف فرابنفش؛ افت قابل توجه کل انرژی آزاد شده در محلی که GALEX  رصد کرده بود مشاهده شد. در عین حال کوتوله‌های قرمزی که خاستگاه این اشعه‌ها هستند؛ به طور نسبی در طول موج فرابنفش  کم‌نوراند؛ این تضاد به علاوه‌ی حساسیت کاوشگر GALEX به تغییرات؛ این امکان را فراهم می‌کند که رویدادها را با انرژی کل کمتر از اشعه‌هایی که قبلاً کشف شده بود بررسی کنند. این مسأله مهمی است زیرا گرچه به تنهایی کم انرژی هستند و بنابراین چندان قابل سکونت نخواهند بود؛ ممکن است اشعه‌های کوچکتر بسیار بیشتری باشند و در گذر زمان به تعداد آن‌ها اضافه شود تا آن را به یک سیاره کاملاً غیرقابل سکونت تبدیل کنند.

اسکات فلمینگ از موسسه علمی تلسکوپ فضایی STSCL در بالتیمور می‌گوید: اگر این سیارات پیوسته غرق این اشعه‌های کوچکتر و در عین حال زیاد شود چه اتفاقی می‌افتد؟ 

 این تیم برای کشف و اندازه‌گیری دقیق اشعه‌ها؛ باید داده‌های مربوط به فواصل زمانی کوتاه را بررسی می‌کردند.  آن‌ها از بررسی عکسهایی که با حدود نیم ساعت نوردهی گرفتند؛ ‌توانستند تغییرات ستاره‌ها را طی چند ثانیه مشاهده کنند.

چیس میلین پروژه‌ای به نام gphoton را هدایت کرد که بیش از ۱۰۰ ترابایت از داد‌های GALEX  را دوباره پردازش می‌کند که در آرشیو میولسکی برای تلسکوپ‌های فضایی واقع در موسسه علم تلسکوپ فضایی نگه‌داری می‌شد. این تیم سپس نرم‌افزار سفارشی را که توسط میلین و  کلارا براسور ساخته شده بود بکار برد؛ این نرم‌افزار همچنین برای جست و جوی چندین ستاره کوتوله قرمز بکار گرفته شد و منجر به کشف ده‌ها اشعه شد.

میلین گفت: ما اشعه‌های ستاره کوتوله را در همه طیف‌هایی که انتظار داشتیم GALEX  به آن حساسیت نشان دهد پیدا کردیم. 

اشعه‌هایی که GALEX  کشف کرده از نظر انرژی همچون اشعه‌های تابشی خورشید هستند. با این حال یک سیاره باید از فاصله نزدیکتری به دور یک ستاره کوتوله قرمز بچرخد تا دمای مورد نیاز برای حیات را حفظ کند. همانطور که می‌دانیم چنین سیاراتی باید نسبت به زمین در معرض انرژی بیشتری از یک اشعه باشند.

اشعه‌های قوی می‌توانند اتمسفر یک سیاره را کاهش دهند.  از بین اشعه‌هایی  که به یک سیاره نفوذ می‌کنند پرتو قدرتمند فرابنفش می‌تواند به ارگان‌ها آسیب بزنند  و یا مانع تشکیل حیات شود.

اخیراً اعضای تیم ریچل آستین و براسور ستاره‌هایی که هم با ‌GALEX و هم طی ماموریت کپلر رصد شدند را آزمایش کردند تا اشعه‌های مشابه را شناسایی کنند. این تیم در نظر دارد تا در نهایت صدها از هزاران اشعه که در محتویات داده‌های GALEX  پنهان شده را کشف کنند. این نتایج ارزش یک ماموریت پژوهشی مثل GALEX  را نشان ‌می‌دهد.

ماموریت فضایی جیمز وب که در سال ۲۰۱۸ به فضا پرتاب می شود درباره این ستاره های کوتوله قرمز بیشتر تحقیق خواهد کرد.