ดาวประเภทที่พบมากที่สุดในกาแลคซีคือดาวแคระแดง ไม่สามารถมองเห็นดาวสลัวขนาดเล็กเหล่านี้จากโลกได้ด้วยตาเปล่า แต่พวกมันสามารถเปล่งแสงที่ทรงพลังได้มากกว่าดวงอาทิตย์ที่เราปล่อยออกมา นักดาราศาสตร์สองคนที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเห็นดาวแคระแดงให้แสงจ้าแบบทรงพลังที่เรียกว่าซูเปอร์แฟลช นั่นเป็นข่าวร้ายสำหรับดาวเคราะห์ทุกดวงในเขตที่เรียกว่าโซนอาศัย
ดาวแคระแดงคิดเป็นประมาณ 75% ของดาวฤกษ์ในทางช้างเผือกดังนั้นพวกมันน่าจะเป็นดาวเคราะห์นอกระบบหลายดวง ในความเป็นจริงนักวิทยาศาสตร์คิดว่าดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ที่อยู่ในเขตเอื้ออาศัยกำลังโคจรรอบดาวแคระแดง แต่ยิ่งนักดาราศาสตร์สังเกตดาวเหล่านี้มากเท่าไหร่พวกเขาก็จะยิ่งตระหนักถึงความวุ่นวายและพลังงานของมันในย่านที่อยู่อาศัยของพวกเขา นั่นหมายความว่าเราอาจต้องคิดใหม่ว่าโซนที่เอื้ออาศัยได้
“ เมื่อฉันรู้ว่าแสงที่เปล่งออกมานั้นยอดเยี่ยมฉันนั่งดูที่หน้าจอคอมพิวเตอร์ของฉันในเวลาที่คิดว่า“ Whoa.” - Parke Loyd, Arizona State University
นักดาราศาสตร์สองคนที่มหาวิทยาลัยแอริโซนาสังเกตดาวแคระแดงอายุน้อยซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมที่เรียกว่า HAZMAT หรือ“ Habitable Zones และ M dwarf Activity ข้ามกาลเวลา” HAZMAT กำลังใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเพื่อสำรวจดาวแคระแดงในระยะต่าง ๆ สามช่วงชีวิตของพวกเขา: หนุ่มสาวกลางและเก่า HAZMAT มุ่งเน้นไปที่การแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตที่มาจากดวงดาวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดาวเหล่านี้ใช้งานมากที่สุดผลลัพธ์ของพวกเขานั้นมีรายละเอียดในกระดาษใหม่
“ ดาวแคระแดงเป็นดาวที่เล็กที่สุดธรรมดาที่สุดและมีอายุยาวนานที่สุดในกาแลคซี” Evgenya Shkolnik ผู้ช่วยศาสตราจารย์โรงเรียนการสำรวจโลกและอวกาศของ ASU และนักวิจัยหลักของโครงการ HAZMAT กล่าว “ นอกจากนี้เราคิดว่าดาวแคระแดงส่วนใหญ่มีระบบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์เหล่านี้”
นักดาราศาสตร์คิดว่า superflares มาจากดาวแคระแดงเกิดจากสนามแม่เหล็กของพวกมัน เป็นที่ทราบกันว่าดาวแคระแดงบางแห่งมีสนามแม่เหล็กแรงกว่าดาวฤกษ์ใหญ่กว่ามากอาจเป็นเพราะดาวแคระแดงหมุนเร็วกว่าดาวฤกษ์ขนาดใหญ่กว่ามาก เมื่อดาวหมุนไปสนามแม่เหล็กของมันก็อาจพันกันได้ หากสายพันกันนั้นรุนแรงเกินไปเส้นสนามแม่เหล็กจะแตกและเชื่อมต่อใหม่ทำให้เกิดแสงอัลตร้าไวโอเล็ตที่ยิ่งใหญ่
อายุของดาวฤกษ์เป็นส่วนหนึ่งของปรากฏการณ์แสงจ้า ดาวอายุน้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงหนึ่งร้อยล้านปีแรกของชีวิตแสดงกิจกรรมที่วูบวาบมากกว่าดาวฤกษ์วัยกลางและวัยชรา และเป็นไปได้ที่เปลวไฟนี้เกิดขึ้นทุกวัน
“ นี่หมายความว่าเรากำลังดูสิ่งที่เกิดขึ้นอย่างยอดเยี่ยมทุกวันหรือแม้กระทั่งสองสามครั้งต่อวัน” - Parke Loyd, มหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา
ปาร์กลอยด์นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ Arizona State University เป็นผู้เขียนบทความ เขากล่าวว่า“ เมื่อฉันรู้ว่าแสงที่เปล่งออกมานั้นยอดเยี่ยมฉันนั่งดูที่หน้าจอคอมพิวเตอร์ของฉันในบางครั้งที่คิดว่า“ Whoa”
“ การรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับดาวแคระแดงวัยเยาว์นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะเราสงสัยว่าดาวเหล่านี้จะค่อนข้างไม่เชื่อฟังในวัยเยาว์ของพวกเขาซึ่งเป็นร้อยล้านปีแรกหรือมากกว่านั้นหลังจากที่พวกมันก่อตัวขึ้น” Loyd กล่าว
Loyd กล่าวเสริมว่า“ ดาวเคราะห์ที่น่าจะเป็นไปได้ส่วนใหญ่ในกาแลคซีของเราต้องทนต่อเปลวไฟที่รุนแรงเช่นเดียวกับที่เราสังเกตเห็นในบางช่วงของชีวิต นั่นเป็นความคิดที่มีสติ” คำถามคือชีวิตสามารถอยู่รอดได้หรือไม่?
ดาวแคระแดงอายุน้อยปล่อยพลังงานออกมาอย่างมากซูเปอร์แฟลชของพวกมันมีพลังมากพอที่จะทำลายชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ใด ๆ ในเขตเอื้ออาศัยได้ ดาวเคราะห์เหล่านี้จำนวนมากอาจถูกล็อคไว้กับดาวแคระแดงของพวกมันเป็นเงื่อนไขอื่นที่ทำให้ชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้เป็นโอกาสที่ท้าทายมาก แต่เนื่องจากดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่อาศัยได้มากที่สุดในกาแลคซีของเรากำลังโคจรรอบดาวแคระแดงมันจึงสำคัญที่จะต้องศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์กับดาว
“ เป้าหมายของโครงการ HAZMAT คือการเข้าใจความสามารถในการเอื้ออาศัยของดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์มวลต่ำ” Shkolnik อธิบาย “ ดาวมวลต่ำเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจกับบรรยากาศของดาวเคราะห์” รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถปรับเปลี่ยนทางเคมีในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์หรืออาจกำจัดชั้นบรรยากาศนั้น
“ เปลวไฟเหมือนที่เราสังเกตเห็นมีความสามารถในการแยกชั้นบรรยากาศออกจากดาวเคราะห์ แต่นั่นไม่ได้หมายถึงการลงโทษและความเศร้าหมองสำหรับชีวิตบนโลกใบนี้” - Parke Loyd, มหาวิทยาลัยอริิ
การศึกษาใหม่นำเสนอข้อมูลจากเฉพาะส่วนแรกของโปรแกรม HAZMAT มันเน้นที่แสงแฟลร์ของดาวแคระแดงอายุน้อยประมาณ 40 ล้านปี ดาวเหล่านี้มีพลังและวุ่นวายมากกว่าดาวฤกษ์อายุมากกว่ามาก พวกมันเปล่งแสงที่มีความถี่และพลังงานมากกว่าดาวฤกษ์เหมือนดวงอาทิตย์ของเราเอง
ในการสังเกตดวงอาทิตย์ของเราประมาณหนึ่งร้อยปีเราได้เห็นเปลวไฟสองสามดวงที่เข้าหาพลังงานของซุปเปอร์แคลร์ดาวแคระแดง และนักดาราศาสตร์ทั้งสองก็สังเกตเห็นดาวแคระแดงเพียง 10 ชั่วโมงเท่านั้น ในเวลานั้นพวกเขาสังเกตเห็นเปลวเพลิงแยกต่างหาก 18 อันทรงพลังยิ่งกว่าสิ่งใดที่ดวงอาทิตย์ของเราสามารถผลิตได้ด้วยพลังอันทรงพลังที่สุดขนานนาม ‘Hazflare’ ซึ่งมีพลังมากกว่าที่เคยเห็นจากฮับเบิลถึง 30 เท่า
“ ด้วยดวงอาทิตย์เรามีการสังเกตการณ์ที่ดีเป็นร้อยปี” ลอยด์กล่าว “ และในเวลานั้นเราเห็นเปลวไฟที่มีพลังงานหนึ่งตัวเข้ามาใกล้แสงจ้า ในการสำรวจฮับเบิลที่มีค่าน้อยกว่าหนึ่งวันของดวงดาวที่อายุน้อยเหล่านี้เราก็พบกับแสงจ้า ซึ่งหมายความว่าเรากำลังดูว่าซุปเปอร์เฟลเลอร์เกิดขึ้นทุกวันหรือแม้กระทั่งสองสามครั้งต่อวัน”
ดังนั้นกิจกรรม superflare รายวันจะส่งผลกระทบต่อศักยภาพของชีวิตบนดาวเคราะห์เหล่านี้อย่างไร ลอยด์มีความไม่แน่นอน “ เปลวไฟเหมือนที่เราสังเกตเห็นมีความสามารถในการแยกชั้นบรรยากาศออกจากดาวเคราะห์ แต่นั่นไม่ได้หมายถึงการลงโทษและความเศร้าหมองสำหรับชีวิตบนโลกใบนี้ มันอาจจะเป็นชีวิตที่แตกต่างไปจากที่เราจินตนาการ หรืออาจมีกระบวนการอื่นที่สามารถเติมเต็มบรรยากาศของดาวเคราะห์ แน่นอนว่าเป็นสภาพแวดล้อมที่รุนแรง แต่ฉันลังเลที่จะเรียกมันว่าสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อ”
“ ฉันไม่คิดว่าเราจะรู้วิธีใดวิธีหนึ่งว่าดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวแคระแดงนั้นยังอาศัยอยู่ได้ แต่ฉันคิดว่าเวลาจะบอก” - Evgenya Shkolnik, มหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนา
อาจมีซับในสีเงินสำหรับชีวิตบนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวแคระแดงแม้จะมีการค้นพบนี้ เหตุผลหนึ่งที่ดาวแคระแดงสลัวมากคือพวกมันอยู่ได้นาน จริงๆแล้วดาวแคระแดงสามารถดำรงอยู่ได้หลายล้านล้านปี ซึ่งหมายความว่าดาวเคราะห์นอกระบบในเขตเอื้ออาศัยของดาวแคระเล็กอาจมีจุดเริ่มต้นอย่างคร่าว ๆ แต่การมีอายุยืนยาวของดาวฤกษ์แม่ของมันอาจทำงานได้ตามความต้องการของชีวิต
ส่วนถัดไปของโปรแกรม HAZMAT จะสังเกตดาวในช่วงวัยกลางของพวกเขาเมื่อคาดว่ากิจกรรมวูบวาบนี้จะสงบลง หลังจากขั้นตอนนี้ HAZMAT จะสังเกตดาวแคระแดงในวัยชรา สิ่งนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่าดาวแคระแดงและสภาพแวดล้อมของการแผ่รังสีรอบตัวพวกมันและดาวเคราะห์ของพวกมันวิวัฒนาการมาอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป โอกาสที่ชีวิตจะดีขึ้น
“ พวกเขามีโอกาสอีกมากมายสำหรับชีวิตที่จะพัฒนาขึ้นเมื่อชีวิตยืนยาว” Shkolnik กล่าว “ ฉันไม่คิดว่าเราจะรู้วิธีใดทางหนึ่งว่าดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวแคระแดงนั้นยังอาศัยอยู่ได้ แต่ฉันคิดว่าเวลาจะบอก”
- ข่าวประชาสัมพันธ์มหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา:“ ASU Astronomers จับดาวแคระแดงในการปะทุ Superflare”
- บทความวิจัย: HAZMAT IV เปลวไฟและแสงซุปเปอร์สตาร์สำหรับเยาวชนดาวรุ่งในอัลตร้าไวโอเล็ตไกล
- รายการ Wikipedia: ดาวแคระแดง
- ข่าวประชาสัมพันธ์ขององค์การนาซ่า:“ Superflares จากดาวแคระแดงวัยเยาว์
- แถลงข่าวของนาซ่า:“ พลุอาจคุกคามความเป็นอยู่ของดาวเคราะห์ใกล้ดาวแคระแดง”
