Активность красного карлика TRAPPIST-1 повысила шансы на обитаемость его планет

Облик нашей Земли и сама возможность жизни на ней связаны с ее высокой геологической активностью, которая сохраняется уже миллиарды лет. Эти процессы питаются медленным переносом тепла из ядра планеты, где происходит распад радиоактивных элементов, к ее поверхности. Известны и другие механизмы, которые способны создавать геологическую активность, но большинство из них не могут работать на протяжении столь длительного времени.

Впрочем, новое исследование европейских астрофизиков показало, что планеты в системах красных карликов могут долго оставаться геологически «живыми» за счет бурной активности своей материнской звезды. Статья Александера Грейвера (Alexander Grayver) и его коллег опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.

Ученые обратились к знаменитой системе TRAPPIST-1, расположенной менее чем в 40 световых годах от Солнца. В центре ее находится красный карлик М-класса размерами лишь немногим больше нашего Юпитера. Вокруг звезды вращаются как минимум семь каменистых планет, причем на достаточно тесных орбитах. Поэтому, несмотря на ее слабую яркость, некоторые из них остаются в пределах «зоны обитаемости» TRAPPIST-1 и теоретически могут быть подходящими для жизни. Однако такая возможность зависит и от того, насколько планеты геологически активны.

В этом неожиданную помощь может оказать еще одна особенность красных карликов — их бурная и непредсказуемая активность. Они то и дело разражаются мощными вспышками и выбросами массы, которые, как считается, способны разрушать атмосферы близких планет и стерилизовать их поверхность. Но моделирование, проведенное Грейвером и его соавторами, показало, что те же вспышки стимулируют геологическую активность планет. Поскольку красные карлики — звезды весьма долгоживущие, такие процессы могут поддерживаться миллиарды лет.

Ученые связывают это с тем же явлением, которое вызывает нагревание проводника при движении тока, преодолевающего его сопротивление. В электронике с ним связаны омические потери энергии, но на планетах TRAPPIST-1 именно это заставляет кору нагреваться.

Подсчитав их «энергетический бюджет», астрономы показали, что его вполне достаточно для непрерывного поддержания геологической активности. Связанная с ней вулканическая деятельность и поступление газов из недр могут компенсировать эрозию атмосферы из-за постоянных вспышек звезды. Кроме того, те же явления могут создавать глобальные магнитные поля, делая планеты в теории еще более подходящими для жизни.