Планеты у красных карликов могут терять атмосферу за миллионы лет

Исследователи взяли условную экзопланету с параметрами Марса — той же массой, радиусом и тонкой атмосферой, богатой углекислым газом, — и поместили ее к звезде Барнарда. Это красный карлик класса M, расположенный примерно в шести световых годах от Земли. Он старше Солнца и заметно спокойнее молодых звезд такого типа, которые часто вспыхивают и дают мощное излучение.

Планету в модели разместили гораздо ближе к звезде, чем настоящий Марс находится к Солнцу: на расстоянии 0,087 астрономической единицы вместо 1,52. Так ученые попытались воспроизвести примерно тот же уровень облучения, который Марс получает в Солнечной системе.

Расчеты показали, что если у такой экзопланеты атмосфера будет похожа на нынешнюю марсианскую, она может исчезнуть всего за 350 тысяч лет. Даже если взять более плотную атмосферу, похожую по массе на земную, на ее потерю потребуется около 50 млн лет. По меркам эволюции планет это все равно очень быстро.

Авторы работы считают, что если даже у сравнительно спокойной звезды атмосфера марсоподобного мира уходит так легко, то у планет внутри зоны обитаемости ситуация, скорее всего, будет не лучше. У самой звезды Барнарда, по нынешним оценкам, есть четыре небольшие каменистые планеты. Все они находятся у внутренней границы зоны обитаемости или еще ближе к звезде.

Первичные атмосферы, состоящие в основном из водорода и гелия, должны улетучиваться еще легче, чем более тяжелая углекислая атмосфера. Кроме того, на ранних этапах своей жизни красные карлики излучают гораздо активнее, чем в зрелом возрасте, поэтому потеря газа у таких планет в прошлом могла идти еще быстрее.

Подробнее о том, какие бывают экзопланеты и как их ищут, мы рассказывали здесь.

Фото ESO/M. Kornmesser