Außerirdische Welten und Monde, die einen fernen Stern umkreisen. Naeblys / iStock
Es braucht mehr als die richtigen Solarimmobilien, um Leben auf felsigen Welten zu schaffen.
Ein Team von Wissenschaftlern hat entdeckt, dass Sternwinde das wichtigste Mittel der Interaktion zwischen einem Planeten und seinem Wirtsstern sind, was einen direkten Einfluss darauf hat, auf welchen außerirdischen Welten wir möglicherweise leben können, laut eine Studie, die kürzlich auf einem Preprint-Server geteilt wurde.
Und während weitere Studien erforderlich sind, um das Verhalten einer sogenannten Alfvén-Oberfläche zu verstehen, sind wir einer neuen potenziellen Abkürzung bei der Bestimmung, welche außerirdischen Welten das Leben, wie wir es kennen, zulassen, näher denn je.
Unsere Sonne zeigt, wie außerirdische Welten, die sonnenähnliche Sterne umkreisen, eine lebenserhaltende Atmosphäre entwickeln könnten
"Der kumulative Effekt von magnetisierten stellaren Winden auf Exoplaneten dominiert gegenüber anderen Formen von Stern-Planet-Wechselwirkungen", heißt es in der Zusammenfassung der Studie. "In Kombination mit Photoverdampfung führen diese Winde zu atmosphärischer Erosion. Dies ist direkt mit dem Konzept derHabitable Zone HZ-Planeten um späte Sterne." Die aktuelle Wissenschaft hat jedoch nur begrenzte Kenntnisse über magnetisierte Winde von Sternen, was zufällig bedeutet, dass numerische Modelle ein entscheidendes Mittel zu ihrer Untersuchung darstellenZunächst untersuchten die Forscher, wie unterschiedliche Eigenschaften von Sternwinden in Bezug auf den Maßstab ausgeglichen werden. „Wir haben eines der detailliertesten Physikmodelle verwendet, das 3D-Alfvén-Wellen-Solarmodell, das Teil des Space Weather Modeling Framework ist, und es auf die Sternwinde angewendet.“Domäne", schreiben die Autoren. Mithilfe von Simulationen fanden sie heraus, dass die Magnetfeldtopologie die dreidimensionale Oberfläche der Oberfläche eines Sterns entscheidend für die fBildung verschiedener Eigenschaften des Sternwinds.
Dies beinhaltet die Massenverlustrate des Sterns, seinen Drehimpuls, die Windgeschwindigkeit und mehr. „Wir schließen daraus, dass eine Charakterisierung der Alfvén-Oberfläche entscheidend ist, wenn man die Stern-Planet-Wechselwirkung untersucht, da sie als innere Grenze dienen kanndes HZ", fügten die Autoren hinzu und kürzten "Habitable Zone" als HZ ab. Die Alfvén-Oberfläche ist die Region um einen Stern, in der ionisiertes Gas vom Stern wird geschoben und gezogen rund um das kolossale Magnetfeld des Sterns, da es sich ständig mit der Bewegung des Sterns selbst dreht. Das meiste, was wir über Sternwinde wissen, stammt aus unseren Studien der Sonne, und die Forscher glauben, dass Sternwindbeschleunigung, koronale Erwärmung,und die Mechanismen dahinter auf der Sonne gelten neben massearmen Hauptreihensternen auch für andere sonnenähnliche Sterne außerhalb unseres Sonnensystems. Jeder sonnenähnliche Stern ist auch eine Röntgenquelle mit Temperaturen bis zu mehrerenMillionen Grad Kelvin. Das ist extrem heiß.
Die Alfvén-Oberfläche kann als 'innere Grenze' der bewohnbaren Zone eines Sterns dienen
"Der hohe Gasdruckgradient im heißen Plasma, das diese Sterne umgibt, wird sich als Überschallwind ausdehnen", schrieben die Autoren. Während dieses grundlegende Wissen uns viel sagen kann, bleiben enorme Unsicherheiten über wie sich Sternwinde entwickeln auf einem Hauptreihenstern, und dies hat einen direkten Einfluss darauf, wie sich Atmosphären auf Planeten, die sie umkreisen, letztendlich entwickeln werden. "Angesichts der Empfindlichkeit planetarischer Atmosphären gegenüber Sternwind- und Strahlungsbedingungen können diese Unsicherheiten für unsereVerständnis der Evolution planetarischer Umgebungen."
Und bei der Analyse von Größe, Umfang und Verhalten der Magnetfeldgeometrie einer Sternoberfläche stellten die Wissenschaftler fest, dass dies direkt die Form und Größe der Alfvén-Oberfläche bestimmt, was wiederum die Eigenschaften des Sternwinds drastisch verändern kann. Das bedeutet,Um zu verstehen, wie die Atmosphäre einer fremden Welt in der habitablen Zone ihres Wirtssterns ist, sind weitere Untersuchungen der Alfvén-Oberfläche erforderlich. Bis dahin können wir die Alfvén-Oberfläche noch verwenden, um die innere Grenze der habitablen Zone eines Sterns zu kennenStern als seine Alfvén-Oberfläche wird wahrscheinlich nicht unterstütztdie Evolution des außerirdischen Lebens.