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 После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.
Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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