Астрономи довели, що спалахи зірки TRAPPIST‑1 можуть знищувати атмосфери планет у зоні життя

Астрономи з Університету Колорадо опублікували нове дослідження, яке проливає світло на природу частих спалахів — або “зоряних спалахів” — від червоної карликової зорі TRAPPIST‑1, що розташована у сузір’ї Водолія на відстані близько 40 світлових років від Землі. Це найдетальніше дослідження механізму, який спричиняє спалахи на цій зорі, відомій своїм «неспокійним характером». Робота опублікована в журналі The Astro­phys­i­cal Jour­nal Let­ters.

TRAPPIST‑1, яка має менше ніж 10% маси Сонця і лише трохи більша за Юпітер, випускає потужні викиди енергії в середньому шість разів на добу. Хоча ця зоря відома тим, що має сім планет земного типу, три з яких перебувають у потенційно придатній для життя зоні, її висока активність може позбавляти ці світи атмосфер. «Ми вважаємо, що внутрішні планети TRAPPIST‑1 — це оголені скельні тіла, бо зоря просто «здула» їхні атмосфери», — зазначив керівник дослідження, Ворд Говард, науковець і стипендіат NASA Sagan.

Щоб розібратися, як саме зоря породжує спалахи, команда Говарда використала спостереження телескопа James Webb та комп’ютерні моделі, створені його колегою Адамом Ковальські. Згідно з моделями, спалахи виникають, коли магнітні поля TRAPPIST‑1 — надзвичайно заплутані й напружені — раптово розриваються. Це вивільняє потоки електронів, які, врізаючись у плазму зорі, миттєво її нагрівають, викликаючи яскравий спалах у широкому спектрі — від інфрачервоного до рентгенівського випромінювання.

1 / 1Верх: інтегровані за довжиною хвилі (0,6–2,83 мкм) нормалізовані за транзитом криві яскравості спалахів з нашої вибірки. Температури спалахів, інтегровані для валідації та пом’якшення моделі, масштабовані за кольором. Внизу ліворуч: еталонні спектри спалахів Teff обчислюються на основі інтегрованих даних з подібною температурою. Криві чорного тіла, що найкраще відповідають даним, показані сірими пунктирними лініями. Внизу праворуч: спокійні особливості з’являються в залишкових спектрах після віднімання кривих чорного тіла, що найкраще відповідають. Джерело: The Astro­phys­i­cal Jour­nal Let­ters (2025). DOI: 10.3847/2041–8213/ae1960

Несподівано для вчених, спалахи TRAPPIST‑1 виявилися слабшими, ніж очікувалося. За оцінками, потужність електронних потоків, які їх викликають, у 10 разів нижча, ніж у подібних зір того ж класу. Попри це, навіть відносно “м’які” спалахи можуть впливати на атмосферу навколишніх планет, змінюючи їхню хімічну структуру або повністю її знищуючи.

Розуміння того, як TRAPPIST‑1 генерує спалахи, допоможе астрономам точніше моделювати радіаційне середовище навколо екзопланет, особливо таких, як TRAP­PIST-1e, що розташована в межах “життєздатної” зони. «Якщо ми можемо змоделювати ці події на комп’ютері, ми зможемо «повернути час назад» і зрозуміти, як спалахи впливають на атмосферу кожної планети», — пояснив Говард. Це знання може стати вирішальним у пошуку планет із потенційними умовами для життя за межами Сонячної системи.