‘สภาพอากาศ’ เป็นอย่างไรบนดวงดาวสามารถช่วยในการค้นหาสิ่งมีชีวิตได้

'สภาพอากาศ' เป็นอย่างไรบนดวงดาวสามารถช่วยในการค้นหาสิ่งมีชีวิตได้

นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษา “สภาพอากาศ” รอบดาวฤกษ์อายุน้อยที่คล้ายดวงอาทิตย์เพื่อพยายามทำความเข้าใจเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับระบบเพื่อให้มีดาวเคราะห์ที่มีโอกาสดำรงชีวิตได้ คัปปาเซติเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งมีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ของเราในวัยเยาว์เมื่อมันมีอายุเพียงครึ่งพันล้านปี แต่ผลการศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับคัปปาเซติที่เผยแพร่ในชั่วข้ามคืนเผยให้เห็นดาวฤกษ์ที่มีความรุนแรงและกระฉับกระเฉงมากกว่าดวงอาทิตย์ในยุคปัจจุบันของเรา

เมื่อเรามองดูดวงดาวบนท้องฟ้ายามค่ำคืน เรามักจะจินตนาการถึง

ลูกบอลก๊าซที่ส่องแสงอันเงียบสงบซึ่งจะส่องสว่างจักรวาลเป็นเวลาหลายพันล้านปี แต่ดวงดาวให้มากกว่าแค่แสง พวกมันหลั่งสารต่างๆ ท่วมสภาพแวดล้อมอย่างต่อเนื่องด้วยลมดาวฤกษ์ พวกมันยังปล่อยการระเบิดของวัสดุเปลวไฟและการพุ่งออกมาจำนวนมากเหวี่ยงชั้นนอกของพวกมันออกไปสู่อวกาศอย่างต่อเนื่อง

มวลสารจำนวนมากที่พ่นออกมาจากดาวฤกษ์นี้เรียกว่าสภาพอากาศในอวกาศและจนกระทั่งไม่นานมานี้ การพิสูจน์ว่าเป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่งสำหรับนักดาราศาสตร์ในการศึกษาดาวฤกษ์อื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์

คำถามสำคัญทางโหราศาสตร์คือ “ดวงอาทิตย์ของเราปกติแค่ไหน” ดวงเราผิดปกติ มีชีวิตเป็นผู้รับเคราะห์โดยบังเอิญ? หรือมีดาวที่คล้ายดวงอาทิตย์ดวงอื่นที่สามารถให้ดาวเคราะห์มีชีวิตได้หรือไม่?

ปัญหาคือดวงดาวอยู่ไกลมาก แม้แต่กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดก็แทบจะไม่สามารถแยกดิสก์ของดาวฤกษ์ที่ใหญ่ที่สุดได้ แล้วเราจะศึกษาสภาพอากาศที่เกิดจากดวงดาวเหล่านั้นได้อย่างไร?

ในการทำเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์ในกลุ่ม BCoolใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าดาวฤกษ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวฤกษ์ที่มีการเคลื่อนไหว มีสนามแม่เหล็กแรงสูงที่เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับกิจกรรมของดาวฤกษ์

เมื่อแสง (คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ผ่านสนามแม่เหล็กแรงสูง มันจะกลายเป็นโพลาไรซ์ ระดับและประเภทของโพลาไรเซชันขึ้นอยู่กับทั้งทิศทางและความแรงของสนามแม่เหล็ก นี่คือโพลาไรเซชันที่นักวิทยาศาสตร์ของ BCool วัดเพื่อศึกษาสนามแม่เหล็ก

ของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ พวกเขาสังเกตดาวเหล่านั้นด้วยแสง

โพลาไรซ์ (คล้ายกับการใส่แว่นกันแดดโพลาไรซ์บนกล้องโทรทรรศน์) ซึ่งช่วยให้พวกเขาสร้างแผนที่สนามแม่เหล็กบนพื้นผิวของดาวได้

จากนี้ พวกเขาคำนวณว่าสนามขยายออกไปด้านนอกจากดาวฤกษ์อย่างไร และวิวัฒนาการตามเวลาอย่างไร สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสามารถระบุลมของดาวฤกษ์และจำลองผลกระทบของลมนั้นต่อดาวเคราะห์ที่โคจรรอบได้

มันคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรามาก คือมีมวลมาก สว่างพอๆ และร้อนพอๆ กัน แต่ในขณะที่ดวงอาทิตย์ของเราอยู่ในวัยกลางคนมาก Kappa Ceti อายุน้อยกว่ามาก เมื่อมีอายุระหว่าง 400 ถึง 800 ล้านปี คัปปาเซติน่าจะเป็นสิ่งที่เทียบเคียงได้ดีว่าดวงอาทิตย์ของเราเป็นอย่างไรในตอนที่ชีวิตเริ่มตั้งหลักบนโลกเป็นครั้งแรก

คล้ายกับดาราอายุน้อยคนอื่นๆ กัปปา เซติถูกพบว่ามีพลังแม่เหล็กมาก พื้นผิวของมันถูกทิ้งกระจุยกระจายไปด้วยจุดดาวขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นสิวของดาวฤกษ์ซึ่งเป็นผลมาจากการเย็นลงของสนามแม่เหล็กที่ปะทุผ่านพื้นผิวของดาวฤกษ์

ในขณะที่ดวงอาทิตย์ของเราก็มีจุดเช่นกัน แต่บนดาวต่างๆ เช่น Kappa Ceti นั้นมีขนาดใหญ่กว่าและมีจำนวนมากกว่ามาก ซึ่งเป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กที่แรงกว่ามาก

สนามแม่เหล็กแรงสูงดังกล่าวจะขับเคลื่อนกระแสของพลาสมา (ก๊าซไอออไนซ์) สู่อวกาศ โดยลมของดาวฤกษ์นี้แรงกว่าลมของดวงอาทิตย์ถึง 50 เท่า

นั่นหมายถึงอะไรสำหรับดาวเคราะห์รอบดาวดังกล่าว? พวกเขาจะรอดจากการโจมตีได้หรือไม่?

ลมและชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์

ลมจากดาวฤกษ์อาจเป็นสิ่งที่อันตรายได้ หากไม่มีการป้องกัน ลมของดาวสามารถดึงชั้นบรรยากาศออกจากดาวเคราะห์ปล่อยให้เป็นแกลบที่ไร้อากาศ และลมที่แรงกว่าก็เป็นภัยคุกคามมากกว่าลมที่อ่อนกว่า

โชคดีที่ดาวเคราะห์มักมีเกราะป้องกัน ซึ่งเป็นสนามแม่เหล็กของพวกมันเองที่สามารถปกป้องพวกมันจากสิ่งเลวร้ายที่เลวร้ายที่สุดของดาวฤกษ์แม่ได้

นี่เป็นสิ่งที่เห็นได้ดีบนโลกนี้ ลมสุริยะส่วนใหญ่เบี่ยงเบนไปรอบโลกของเรา มีเพียงอนุภาคที่เหวี่ยงอย่างมีพลังที่สุดเท่านั้นที่ทะลุผ่านได้ ตามสนามแม่เหล็กโลกไปยังขั้วโลก ซึ่งทำให้เกิดแสงออโรร่า บอเรลลิส และออสตราลิสที่สวยงาม

แต่สนามแม่เหล็กโลกจะต้านลมแรงเท่าคัปปาเซติได้หรือไม่? ทีม BCool พิจารณาเรื่องนี้ เชื่อกันว่าเมื่อโลกยังเด็ก สนามแม่เหล็กของมันคงไม่แรงกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน

ผลปรากฏว่าสนามแม่เหล็กของเราก็เพียงพอแล้ว แม้ว่าดวงอาทิตย์ของเราจะเคยเคลื่อนไหวมากเท่ากับคัปปาเซติก็ตาม แมกนีโตสเฟียร์ซึ่งเป็นเกราะกำบังของโลกจะถูกบีบอัดและหดตัวลงเหลือประมาณหนึ่งในสามของขนาดปัจจุบัน แต่มันจะยืนหยัด ปกป้องโลก และทำให้โลกของเราสามารถอยู่อาศัยได้

Credit : จํานํารถ