Flerek sokasága hoz rossz híreket a Proxima kőzetbolygójának

8440

A Proxima Centauri egy hideg, vörös törpecsillag, a tömege alig nyolcada a Napénak. Bár a Naphoz legközelebbi csillagként alig 4,2 fényévre helyezkedik el a Naprendszertől, az alfa Cen hármas csillagrendszer távoli tagjaként, szabad szemmel mégsem látható – 11 magnitúdós. Ami különösen izgalmassá teszi ezt a csillagot, az az, hogy nemrégiben egy Föld-szerű exobolygót találtak a lakható zónájában, vagyis a központi csillagtól olyan távolságra, ahol a felszínen lehetséges a folyékony víz léte.

A bolygóval kapcsolatos modellek azt mutatták, hogy az az élete korai fázisában nagy mennyiségű vizet veszíthetett – egy földi óceánnyi mennyiséget – azonban lehetséges, hogy még így is maradhatott a felszínén folyékony víz a bolygó melegebb részein, például a trópusi övben, vagy kötött keringés esetén a csillag felőli oldalon.

Ez a lehetőség különösen fontossá teszi a lakhatóságot befolyásoló egyéb tényezőket, mint a központi csillag aktivitását, hiszen az aktivitáshoz kapcsolódó jelenségek (mint a flerek, koronaanyag-kidobódások és erős UV fluxus) erodálhatják a bolygók légkörét, hosszú távon lakhatatlanná téve azokat.

A Proxima Centauri erős flertevékenysége már korábban is ismert volt a csillagászok számára, többször figyeltek meg rajta szuperflereket is. Ezek során különösen nagy energia szabadul fel a kitörés során, 1033 ergnél több, azaz ezek a Napon valaha látott legerősebb flernél, az 1859-es Carrington-eseménynél is legalább tízszer nagyobbak (és egy sokkal kisebb csillagról származnak!). Az egyik ilyen esemény során például a csillag a nyugalmi állapotához képest mintegy hetvenszeresére fényesedett, és néhány percre – egyetlen hideg vörös törpeként – szabad szemmel is láthatóvá vált az égbolton.

Az MTA CSFK Csillagászati Intézetének kutatói, Vida Krisztián vezetésével, a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) űrtávcső adatait felhasználva vizsgálták a csillagot. A TESS űrtávcső elsődleges feladata Föld-szerű exobolygók keresése közeli, fényesebb csillagok körül, e célból két év alatt csaknem a teljes égboltról készít fotometriai felmérést, minden kijelölt szektoron nagyjából egy hónapnyi időt töltve. A TESS a Proxima Centaurit két szektorban is megfigyelte, idén április és június között.

A Proxima Centauri fénygörbéje a TESS adatai alapján. A sárga háromszögek mutatják az egyes flerek időpontját, közülük a két nagy méretű esemény (zölddel) van kiemelve a két kis képen. (Forrás: Vida Krisztián)

A mintegy 50 napnyi adatsorban a kutatók 72 flert azonosítottak: a csillag idejének kb. 7%-át töltötte flerezéssel. A kutatók a két legnagyobb fler fénygörbéjében néhány órás időskálájú rezgéseket találtak. Ezek hátterében a sugárzó forró plazma oszcillációja, esetleg a mágneses tér periodikus átkötődése, rekonnexiója állhat. A kitörések becsült energiája 1030–1032 erg közé esett a TESS által mért tartományban. Ez ugyan nem éri el a szuperfler kategóriát, azonban a megfigyelt események eloszlásából arra lehet következtetni, hogy ilyen energiájú események évente háromszor, egy nagyságrenddel nagyobbak pedig kétévente várhatóak. Ilyen gyakori, nagy energiájú kitörések szinte biztosan súlyos hatással vannak a Proxima Cen b légkörére, az a másik ismert vörös törpecsillag, a TRAPPIST-1 bolygóihoz hasonlóan folyamatos változásnak lehet kitéve.

A Proxima Centauri erős mágneses aktivitása azért különösen érdekes, mert az elsősorban a gyorsan forgó, néhány napos periódusú csillagokra jellemző, a Proxima Centauri forgási periódusa azonban mintegy 80 napos – ennek ellenére a legaktívabb, gyorsan forgó csillagokhoz hasonló aktivitást mutat.

Korábbi kutatások egy apró, 5 millimagnitúdós (vagyis 0,5% fényességcsökkenést okozó) fedést is jósoltak a már felfedezett bolygóhoz, a Proxima Centauri b-hez kapcsolódóan a rendszerben – igaz kicsi, 1,5%-os valószínűséggel. A TESS fénygörbében viszont nem látszott egyértelmű, tranzitra utaló jel, bár a mérések pontossága lehetővé tenné annak kimutatását.

Az eredményeket bemutató szakcikket az Astrophysical Journal folyóirat fogadta el közlésre, szabadon olvasható változata elérhető az arXivon.

Hozzászólás

hozzászólás