تعیین قابل سکونت بودن جهان‌های بیگانه با بررسی بادهای ستاره‌ای

بادهای عظیم ستاره‌ای می‌توانند تعیین کنند که ما در کدام جهان‌های بیگانه می‌توانیم زندگی کنیم و در واقع می‌توان گفت که ستاره‌های دوستدار زندگی، شخصیتی مغناطیسی دارند.

کد خبر: ۱۲۶۳۸۳۱

تاریخ: ۰۱ آذر ۱۴۰۰ - ۱۰:۱۹

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از آی‌ای، برای میزبانی از حیات در جهان‌های سنگی به چیزی بیش از قرار گرفتن در فاصله خورشیدی مناسب نیاز است.
بر اساس مطالعه‌ای که اخیراً به اشتراک گذاشته شده است، تیمی از دانشمندان کشف کرده‌اند که بادهای ستاره‌ای اصلی‌ترین ابزار تعامل بین سیاره و ستاره میزبان آن هستند که تأثیر مستقیمی بر روی جهان‌های بیگانه دارند که می‌توانیم به طور بالقوه در آنها زندگی کنیم.

"باد ستاره‌ای"(Stellar wind) به جریانی از گاز می‌گویند که از جو ستاره خارج می‌شود. شدت باد ستاره‌ای در ستارگان گوناگون شدیداً متفاوت است و در هر زمانی با اوقات دیگر تفاوت دارد. ستارگان داغ، درخشان، بزرگ و پرجرم مانند فراغول‌ها و ابرغول‌ها بادهای ستاره‌ای نیرومندی دارند که سرعت‌شان گاه به هزاران کیلومتر بر ثانیه می‌رسد.

در حالی که مطالعات بیشتری برای درک رفتار چیزی که "سطح آلوین"(Alfvén surface)  نامیده می‌شود، مورد نیاز است، ما بیش از هر زمان دیگری به یک میانبر بالقوه جدید برای تعیین اینکه کدام جهان بیگانه اجازه زندگی را به شکلی که ما می‌شناسیم به ما می‌دهد، نزدیک شده‌ایم.

خورشید ما نشان می‌دهد که چگونه جهان‌های بیگانه که به دور ستاره‌های خورشیدمانند می‌چرخند، ممکن است اتمسفر پشتیبان حیات ایجاد کنند.

چکیده این مطالعه می‌گوید: اثر تجمعی بادهای ستاره‌ای مغناطیسی شده روی سیارات فراخورشیدی بر دیگر اشکال تعامل ستاره‌ها و سیاره‌ها غالب است. هنگامی که این بادها با "تبخیر نوری"(photoevaporation) ترکیب شوند، منجر به فرسایش جوی می‌شود. این به طور مستقیم با مفهوم سیارات حاضر در منطقه قابل سکونت در اطراف ستارگان مرتبط است. با این حال، علم کنونی دانش محدودی در مورد بادهای مغناطیسی ستارگان دارد که به این معنی است که مدل‌های عددی، ابزاری حیاتی برای بررسی آنها هستند.

در حالی که این مطالعه به اعتراف نویسندگان آن یک مطالعه مقدماتی است، محققان در آن بررسی کرده‌اند که خواص مختلف باد ستاره‌ای چگونه است. محققان نوشتند: ما از یکی از مدل‌های فیزیک به نام "مدل سه‌بعدی موج خورشیدی آلوین" در چارچوب مدل‌سازی آب‌وهوای فضایی استفاده کردیم و آن را در حوزه بادهای ستاره‌ای اعمال کردیم.

محققان با استفاده از شبیه سازی‌ها دریافتند که توپولوژی میدان مغناطیسی(سطح سه بعدی) سطح یک ستاره در شکل‌گیری خواص مختلف باد ستاره‌ای بسیار مهم است که شامل نرخ از دست دادن جرم ستاره، تکانه زاویه‌ای آن، سرعت باد و غیره است.

محققان نوشتند: ما نتیجه می‌گیریم که مشخص کردن "سطح آلوین" هنگام مطالعه برهم‌کنش ستاره-سیاره بسیار مهم است، زیرا می‌تواند به عنوان یک مرز درونی از "منطقه قابل سکونت" عمل کند.

"سطح آلوین" ناحیه‌ای در اطراف یک ستاره است که در آن گاز یونیزه شده از ستاره توسط میدان مغناطیسی عظیم ستاره به اطراف هل داده و کشیده می‌شود، زیرا به طور مداوم با حرکت خودِ ستاره می‌چرخد. بیشترِ آنچه در مورد بادهای ستاره‌ای می‌دانیم از مطالعات ما بر روی خورشید خودمان ناشی می‌شود و محققان فکر می‌کنند که شتاب باد ستاره‌ای، گرمایش تاج و مکانیسم‌های پشت آنها در خورشید، علاوه بر ستارگان کم‌جرم، در مورد سایر ستاره‌های خورشیدمانند نیز صدق می‌کند. هر ستاره خورشیدمانند نیز یک منبع پرتوی ایکس است و دمای آن تا چندین میلیون درجه کلوین افزایش می‌یابد.

"سطح آلوین" می‌تواند به عنوان "مرز داخلی" منطقه قابل سکونت یک ستاره باشد

محققان نوشتند: گرادیان فشار گاز بالا در پلاسمای داغی که این ستارگان را احاطه کرده است به صورت باد مافوق صوت منبسط می‌شود.

در حالی که این شناخت اولیه می‌تواند چیزهای زیادی به ما بگوید، ابهامات زیادی در مورد چگونگی تکامل بادهای ستاره‌ای در یک ستاره وجود دارد که تأثیر مستقیمی بر درک ما از چگونگی تکامل جو سیاراتی که به دور آنها می‌چرخند، دارد. با توجه به حساسیت اتمسفر سیارات به شرایط باد و تشعشعات ستاره‌ای، تاثیر این عدم قطعیت‌ها می‌تواند بر درک ما از تکامل محیط‌های سیاره‌ای قابل توجه باشد.

در تجزیه و تحلیل اندازه، گستره و رفتار هندسی میدان مغناطیسی سطح ستاره، دانشمندان متوجه شدند که میدان مغناطیسی سطح ستاره، شکل و اندازه "سطح آلوین" را مستقیماً تعیین می‌کند که به نوبه خود می‌تواند به شدت خواص باد ستاره‌ای را تغییر دهد.

این بدان معناست که برای درک چگونگی جو دنیای بیگانه در منطقه قابل سکونت ستاره میزبانش، مطالعات بیشتری در مورد "سطح آلوین" لازم است. تا آن زمان، ما همچنان می‌توانیم از "سطح آلوین" برای دانستن مرز داخلی منطقه قابل سکونت یک ستاره استفاده کنیم و هر چیزی که به ستاره نزدیک‌تر از "سطح آلوین" آن باشد احتمالاً از حیات پشتیبانی نمی‌کند.