Исследование показало ключевую роль выбросов солнечной плазмы в зарождении жизни
Согласно новому исследованию японских учёных, мощные выбросы плазмы из Солнца, известные как корональные выбросы массы, могли сыграть ключевую роль в возникновении жизни на Земле. Эти выбросы и солнечные вспышки формируют космическую погоду, которая серьёзно влияет на магнитосферу Земли, вызывая полярные сияния, геомагнитные бури и сбои в работе электрооборудования и систем связи.
Однако эти явления повлияли не только на современное технологическое общество. Более ранние исследования молодых звёзд, аналогичных нашему молодому Солнцу, показали, что такие звёзды производят гораздо более мощные вспышки по сравнению с наблюдаемыми сегодня, хотя эти работы специально не затрагивали корональные выбросы массы. Энергия молодого и более активного Солнца аналогичным образом влияла на ранние условия Земли, Марса и Венеры. В то время как исследователи сходятся во мнении, что солнечные вспышки сыграли основную роль в этом планетарном преобразовании, воздействие корональных выбросов массы остаётся менее изученным.
Вдохновлённые многолетней загадкой о том, как бурная активность молодого Солнца повлияла на формирующуюся Землю, учёные под руководством Косукэ Намэкаты из Киотского университета провели новое исследование. Объединив возможности космических и наземных обсерваторий в Японии, Корее и Соединённых Штатах, команда смогла восстановить картину того, что могло происходить миллиарды лет назад в нашей собственной Солнечной системе. Для этого они изучили молодой солнечный аналог — звезду EK Дракона, совместив оптические данные с наземных телескопов в Японии и Корее с ультрафиолетовыми наблюдениями космического телескопа NASA «Хаббл».
Каждый поток данных раскрывал разные аспекты активности звезды: наземные наблюдения отслеживали более холодный газообразный водород, а «Хаббл» следил за более горячей плазмой в дальнем ультрафиолетовом спектре. Совместное использование этих наборов данных в многодиапазонных спектроскопических анализах позволило исследователям в реальном времени наблюдать за динамикой горячих и холодных компонентов выброса. Анализ выявил первые свидетельства того, что EK Дракона производит многокомпонентный корональный выброс массы. Согласно выводам команды, выброс произошёл в два этапа: начальная фаза, в ходе которой плазма была выброшена при температуре около 100 000 Кельвинов и скоростях от 300 до 550 километров в секунду, за которой последовала более холодная вторая фаза при 10 000 Кельвинов, движущаяся медленнее, со скоростью примерно 70 километров в секунду.
Первоначальная, более горячая стадия несла значительно большую энергию. Это позволяет предположить, что частые корональные выбросы массы от молодого Солнца могли порождать мощные ударные волны и энергичные частицы, способные разрушать или химически изменять ранние планетарные атмосферы. Предыдущие теоретические и экспериментальные исследования уже показали, что энергичные частицы и корональные выбросы массы могут существенно влиять как на парниковые газы, так и на формирование сложных биомолекул — ключевых ингредиентов для жизни. Эти находки имеют важные последствия для понимания того, как жизнь возникла на Земле и потенциально в других местах Вселенной.
Учитывая масштаб таких исследований, команда подчеркнула важность продолжения международного сотрудничества в то время, когда финансирование науки сталкивается с неопределённостью. Инструменты в нескольких странах были необходимы для их открытия.
Исследовательская работа была опубликована в журнале .