Yıldız Rüzgarları, Manyetik Aktivite ve Buharlaşan Ötegezegen Atmosferleri
Güneş dahil çoğu yıldız, hızlı hareket eden, iyonize bir rüzgarı harekete geçiren ve ayrıca X-ışını ve ultraviyole emisyonu (genellikle XUV radyasyonu olarak anılır) üreten manyetik aktivite üretir. Bir yıldızdan gelen XUV radyasyonu, yörüngedeki bir gezegenin üst atmosferinde soğurulabilir ve burada, gazı gezegenin atmosferinden kaçmaya yetecek kadar ısıtabilir.
Açık ara en yaygın yıldız türü olan M-cüce yıldızlar, Güneş’ten daha küçük ve daha soğuktur ve çok aktif manyetik alanlara sahip olabilirler. Soğuk yüzey sıcaklıkları, yaşanabilir bölgelerinin (HZ) yıldıza yakın olmasına neden olur (HZ, yörüngedeki bir gezegenin yüzey suyunun sıvı kalabileceği mesafe aralığıdır).
Yıldıza yakın oldukları için bir M-cücesinin yörüngesinde dönen herhangi bir kayalık ötegezegen, atmosferin kısmen veya hatta tamamen kaldırılmasıyla sonuçlanabilecek fotobuharlaşmanın etkilerine karşı özellikle savunmasızdır. Bazı teorisyenler, önemli miktarda hidrojen veya helyum zarfı olan gezegenlerin, fotobuharlaşma gaz örtüsünü yeterince ortadan kaldırması durumunda aslında daha yaşanabilir hale gelebileceğini savunuyorlar.
XUV radyasyonunun etkileri ötegezegen atmosferler neredeyse yirmi yıldır araştırılıyor, ancak yıldız rüzgarının ötegezegen atmosferleri üzerindeki etkileri çok az anlaşılmış durumda. CfA gökbilimciler Laura Harbach, Sofia Moschou, Jeremy Drake, Julian Alvarado-Gomez ve Federico Frascetti ve meslektaşları, bir M-cüce yıldızına yakın yörüngede dönen hidrojen açısından zengin bir atmosfere sahip bir ötegezegen üzerindeki yıldız rüzgarının etkilerini modelleyen simülasyonları tamamladılar. Örnek olarak, altısı yıldıza HZ’sinde olacak kadar yakın olan yedi gezegenden oluşan bir sisteme sahip havalı bir M-cüce yıldız olan TRAPPIST-1’deki ötegezegen konfigürasyonunu kullanıyorlar.
Simülasyonlar, ayrıntılara bağlı olarak, yıldız rüzgarının bir gezegenin atmosferinden çıkışlar üretebileceğini gösteriyor. Ekip, hem yıldızın hem de gezegenin manyetik alanlarının, ultraviyole içindeki atomik hidrojen çizgileri aracılığıyla gözlemlenebilen ve incelenebilen çıkışın birçok ayrıntısının tanımlanmasında önemli roller oynadığını keşfetti.
Karmaşık simülasyon sonuçları, M-cüce ev sahibi yıldızların etrafındaki gezegenlerin çok çeşitli atmosferik özellikler sergilemesinin muhtemel olduğunu ve bazı fiziksel koşulların kısa zaman ölçeklerinde değişebileceğini ve sıralı ötegezegen geçişlerinin gözlemsel yorumlarını daha karmaşık hale getirebileceğini gösteriyor. Simülasyon sonuçları, M-cüce yıldızların etrafındaki gezegenler için gözlemsel sonuçları yorumlamak için manyetik etkileri içeren 3 boyutlu simülasyonların kullanılması gerektiğini vurgulamaktadır.
Referans: Laura M. Harbach, Sofia P. Moschou, Cecilia Garraffo, Jeremy J. Drake, Julián D. Alvarado-Gómez, Ofer Cohen ve Federico Fraschetti, 3 Haziran 2021, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abf63a
.
Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN