A Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet munkatársai csaknem 400 csillag spektrumadatait vizsgálva statisztikai adatokat gyűjtöttek a Napon egyébként jól ismert jelenségről, a koronaanyag-kidobódásokról. Eredményeik alapján elképzelhető, hogy az eddig véltnél nagyobb az élet kialakulásának esélye az exobolygókon.
A kutatók eredményeiről az MTA hétfőn közleményben számolt be.
A flerek és koronaanyag-kidobódások (coronal mass ejection, CME) a csillagaktivitás talán leglátványosabb megjelenési formái. Ezek során a csillag mágneses terének gyors átrendeződésével energia szabadul fel, ami a csillag gyors felfényesedésével, majd fokozatos elhalványodásával, úgynevezett flerekkel jár. A flereket a Napon egyes esetekben töltött részecskékből álló plazmafelhő kidobódása is követheti (ez a CME).
A Nap esetében a koronakidobódások szinte minden esetben flerekhez kötődnek. Ezek az események a földi életre is közvetlen hatással lehetnek, hiszen a kidobódott plazmafelhő és a Föld mágneses terének kölcsönhatása a szemet gyönyörködtető sarki fények mellett mágneses viharokat is okozhat, megzavarva a navigációs rendszereket vagy az áramszolgáltatást, illetve ezek károsíthatják a műholdakat is.
A közlemény szerint más, aktívabb csillagok esetében a kitörésekkel járó nagyenergiás sugárzás és részecskeáram megváltoztathatja a bolygók légkörének összetételét, de hosszú távon ezek akár a csillag körül keringő exobolygók légkörének erodálásához vagy teljes elvesztéséhez is vezethetnek.
A Nap esetében a koronakidobódásokat a kutatók részletesen tanulmányozzák megfigyelések és modellezés segítségével egyaránt. A Napon naponta 0,5-6 CME-t lehet látni (az aktivitási ciklustól függően), más csillagokon jóval nehezebb a kimutatásuk. Koronakidobódást más csillagokon mindössze néhány esetben sikerült megfigyelni, az esetek többségében mindössze egy-egy esemény véletlenszerű észleléséről van szó, ami azonban kevés statisztikai vizsgálatokhoz.
Az MTA CSFK CSI kutatói Vida Krisztián vezetésével a Grazi Egyetem és a szintén Grazban működő űrkutatási intézet (Space Research Institute) munkatársaival a legnagyobb nyilvánosan elérhető adatbázisban, a Virtuális Obszervatóriumban található adatokban kerestek CME-kre utaló nyomokat.
A beszámoló szerint csaknem 400 hideg, közeli csillagról vizsgáltak meg mintegy 5500 spektrumot – ez 1200 órányi, vagyis 50 napnyi mérést jelent. A mérések és a keresett jel tulajdonságai miatt ez a vizsgálat nehezen automatizálható, ezért a keresést kézzel kellett elvégezni. A kutatók 25 csillagon 478 mérésen találtak aszimmetriákat a Balmer-vonalakon (köztük kilenc jelentősebb eseménnyel), amelyek koronakidobódásokra utalhatnak. Ezek alapján megbecsülték a kidobódott anyag sebességét és tömegét is.
A statisztikai elemzés arra utal, hogy ezek az események gyakoribbak azokon a hidegebb csillagokon, amelyek erősebb aktivitást mutatnak.
A megfigyelt események egy részénél elérhető volt a csillagokról Zeeman-Doppler-térkép is, amely rekonstruálja a mágneses tér nagy léptékű szerkezetét nagy felbontású spektropolarimetriai mérésekből. Így elsőként nyílt lehetőség arra, hogy a koronakidobódásokat a csillagok mágneses terének ismeretében lehessen tanulmányozni, például az események valódi sebességét megbecsülni – írják.
A közlemény szerint a kutatás egyik fontos tanulsága, hogy még az igen aktív csillagok esetében is viszonylag ritkák a sikeres koronakidobódások, amelyek a bolygóközi térbe juthatnak. Ez utalhat arra, hogy a csillag erős mágneses tere segíthet megvédeni a körülötte keringő exobolygókat azáltal, hogy nem hagyja „kiszabadulni” a kidobódásokat. Ennek egyik következménye, hogy a bolygó-csillag kölcsönhatások (például atmoszféravesztés) esetében a nagyenergiás sugárzás szerepe a koronakidobódásnál fontosabb szerepet játszik. Továbbá reménykedhetünk abban, hogy még a fiatalabb, aktívabb csillagok is a korábban feltételezettnél stabilabb, biztonságosabb környezetet kínálhatnak, és az ilyen csillagok körül keringő bolygók légköre is nagyobb eséllyel élheti túl a csillag fiatalkori aktív életszakaszát, lehetőséget nyújtva így az élet kialakulására – olvasható a közleményben.
Az eredményeket ismertető szakcikk az Astronomy & Astrophysics folyóiratban fog megjelenni, preprint változata az MTA honlapjáról is elérhető.
Forrás: MTI
Fotó: pexels.com
