Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Переменный ток способен лишать атмосферы планеты в обитаемой зоне
Огромное число экзопланет, формально лежащих в зоне обитаемости, на деле могут быть малопригодными для жизни, полагают авторы новой научной работы. Причем виноват в этом весьма неожиданный фактор переменного тока.
Иногда наличие атмосферы на экзопланетах не дает оснований размышлять о ее пригодности для жизни. Близкое расположение планеты к звезде может стать причиной сильной ионизации верхнего слоя атмосферы (ионосферы). На Земле воздействие Солнца на ионосферу становится причиной лишь геомагнитной активности. Для экзопланеты TRAPPIST-1e, которая находится от нас на расстоянии около 40,7 светового года, близкое соседство со звездой-хозяйкой обходится дороже геомагнитной активности.
TRAPPIST-1 — звезда, вокруг которой вращается семь известных планет. Три из семи (TRAPPIST-1e, f и g) находятся в обитаемой зоне и считаются потенциально обитаемыми. Однако в недавнем исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, астрофизики поставили под сомнение потенциальную обитаемость экзопланеты TRAPPIST-1е.
Экстремально коротковолновое ультрафиолетовое излучение при достаточной силе «обдирает» атомы верхнего слоя атмосферы и превращает их в ионы. Ионизированный слой газовой оболочки становится проводником, в котором возбуждается ток, а последующее рассеивание ионосферных токов приводит к нагреву верхнего слоя атмосферы и фотоиспарению. В 2018 году исследователи пришли к выводу, что поток энергии, связанный с нагревом верхнего слоя атмосферы токами, превышает поток энергии экстремально ультрафиолетового излучения. Для этого они использовали формализм Кивельсона и Ридли, который позволяет рассчитать нагрев ионосферы исходя из плотности звездного ветра, магнитного поля и ионосферного импеданса (комплексного электрического сопротивления).
Из-за вращения TRAPPIST-1e вокруг звезды по небольшой орбите планета стремительно меняет положение относительно звезды и попадает под разные значения магнитного поля. Быстрое изменение магнитного потока ведет к появлению переменного электрического тока и напряжения, что приводит к омической диссипации. Другими словами, электрическая энергия превращается в тепло из-за сопротивления среды, то есть верхнего слоя атмосферы.
В новом исследовании астрофизики оценили влияние переменного тока и напряжения, появляющегося под действием изменения магнитного потока звезды.
Астрофизики сравнили значение магнитного потока для TRAPPIST-1е и гипотетических планет, находящихся на расстоянии 0,05 и 0,1 астрономической единицы (одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца) от Солнца. Магнитное поле вокруг TRAPPIST-1e имеет порядок 1000 нанотесла большую часть времени на орбите и падает примерно до 600 нанотесла во время пересечения корональных потоков. В то же время гипотетические планеты, находящиеся в 0,05 и 0,1 астрономической единицы от Солнца, испытывают силу межпланетного магнитного поля 700-900 нанотесла и 50-100 нанотесла соответственно. Эта сила также падает до 100 и 30 нанотесла при пересечении корональных потоков.
Ученые использовали данные магнитного потока, поступающего от звезд, для определения максимального нагрева верхней части атмосферы. Новые данные подтвердили результаты исследований 2018 года. Поток энергии переменного электрического тока TRAPPIST-1е и гипотетических планет Солнечной системы оказался сравним с потоком ультрафиолетового излучения, а также превышал его.
Нагревание атмосферы экзопланеты посредством ультрафиолетового излучения — одна из причин лишения ее атмосферы. Исходя из новой работы, энергия переменного электрического тока в верхних слоях атмосферы может быть даже больше энергии ультрафиолетового излучения. Более того, энергия токов может достигать 1-10 процентов от всей энергии звездного излучения, падающего на TRAPPIST-1e. В теории это достаточно значительная величина, чтобы внести свой вклад в полное лишение планеты сколько-нибудь плотной атмосферы.
Получается, что теперь астрономам нужно из наблюдений выяснить, есть ли у этой планеты хоть какая-то атмосфера. Если наблюдения подтвердят выводы новой работы, обитаемость множества сходных тел во Вселенной окажется под вопросом.
Telegram 
Дзен 
VK В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.
Ученые предложили новый способ оценки текущего темпа экспансии Вселенной с помощью едва уловимиого космического гравитационного «гула» от слияний неразличимых компактных объектов. Объединив данные наблюдений наземных интерферометров и статистику не выявленных сигналов, астрофизики получили уточненные ограничения параметра, вокруг которого разгорается один из самых острых споров в современной космологии.
Разное отношение домашних животных к хозяевам давно стало предметом споров, обсуждений и шуток. Ученые из Венгрии показали, что собаки демонстрируют по отношению к человеку уровень альтруизма, сходный с детским, тогда как кошки ищут в партнерстве с человеком прежде всего свою выгоду.
В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.
В мире оказалось гораздо больше диких пчел, чем кто-либо мог предположить. Ученые впервые оценили, сколько видов пчел существует на Земле, и обнаружили, что показатель превышает 26 тысяч — примерно на четверть больше, чем считалось.
Разное отношение домашних животных к хозяевам давно стало предметом споров, обсуждений и шуток. Ученые из Венгрии показали, что собаки демонстрируют по отношению к человеку уровень альтруизма, сходный с детским, тогда как кошки ищут в партнерстве с человеком прежде всего свою выгоду.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.
В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии