Energetiske partikler kan bombardere exoplaneter

TRAPPIST-1 er et system af syv verdener på størrelse med jorden, der kredser omkring en ultra-kølig dværgstjerne omkring 120 lysår væk. Stjernen, og deraf dets system af planeter, menes at være mellem fem til ti milliarder år gammel, op til dobbelt så gammel som vores eget solsystem. For forskere, der søger beviser for liv andre steder, den fremskredne alder giver mere tid til kemi og evolution til at fungere, end Jorden havde. På den anden side, planeterne er alle tæt på stjernen (faktisk er de sandsynligvis tidevandslåst til stjernen med den ene side altid vendt mod den), og som følge heraf ville have opsuget flere milliarder års højenergistråling fra stjernens vinde, negativt påvirke enhver atmosfære, de er vært for.

I et nyt blad i Astrofysisk tidsskrift , CfA astronomer Federico Fraschetti, Jeremy Drake, Julian Alvardo-Gomez, Sofia Moschou, og Cecilia Garraffo og en kollega udfører teoretiske simuleringer af virkningerne af højenergiprotoner fra en stjernevind på nærliggende exoplaneter. Disse partikler produceres af stjerneudbrud eller af chokbølger drevet af magnetiske hændelser i stjernekoronaen. Målinger af soludbrudshændelser giver forskerne et grundlag for deres simuleringer.

Astronomerne beregner den første realistiske simulering af udbredelsen af ​​energiske partikler gennem det turbulente magnetfeltmiljø af en M dværgstjerne og dens vind, og de skræddersyede detaljerne til TRAPPIST-1 systemet. De opdager, at partikler er fanget i stjernens magnetfelt og ledes ind i to polære strømme fokuseret på planeternes kredsløbsplan – uafhængigt af mange af detaljerne. Forskerne konkluderer, at den inderste formodede beboelige planet i systemet, TRAPPIST-1e, er bombarderet af en protonflux op til en million gange større end den, som den nuværende Jord oplever. Alligevel, der er mange variabler i spil, for eksempel vinklen mellem magnetfeltet og stjernens rotationsakse, og der er derfor fortsat stor usikkerhed om, hvordan disse effekter faktisk kommer til udtryk i individuelle situationer.