Атмосфера экзопланеты K2-18 оказалась стабильнее, чем предполагалось

Радио-анализ системы K2-18, проведенный астрономами, показал, что её центральная звезда характеризуется чрезвычайно низкой магнитной активностью. Благодаря этому, условия в окрестностях экзопланеты K2-18 b становятся более устойчивыми, что усиливает интерес к ней как к потенциально обитаемому объекту. Эти результаты приобретают особое значение в свете последних данных, полученных телескопом «Джеймс Уэбб», который зафиксировал в атмосфере планеты метан, углекислый газ и, возможно, диметилсульфид.

Звёзды класса M, являющиеся красными карликами, формируют примерно 70–75% всех звёзд, расположенных вблизи Солнца, что делает их активность важной для изучения экзопланет. Система K2-18, находящаяся на удалении 38,1 парсека (около 124 световых лет) от Земли, представляет собой интерес для учёных. Вокруг звезды, масса которой составляет приблизительно 0,5 массы Солнца, вращается субнептун K2-18 b, который располагается в области, где, как предполагается, может присутствовать жидкая вода на поверхности.

Наибольшую угрозу для планет такого типа представляет интенсивное излучение и звёздный ветер, способные уничтожать атмосферу. Для изучения этого аспекта исследователи применили радиотелескоп Very Large Array, расположенный в США. На протяжении 12 недель объект наблюдения изучался в трёх частотных диапазонах: S (2–4 ГГц), C (5,5–7,5 ГГц) и X (8–10 ГГц), с использованием различных конфигураций антенн.

Для обработки данных использовались методы сглаживания и автоматического устранения радиопомех. Значительное внимание было уделено самокалибровке, поскольку вблизи наблюдаемого объекта расположен яркий квазар QSO B1127+078, который создавал интенсивные помехи.

Не пропустите:  Появилось сравнение съемки Vivo X300 и Samsung Galaxy S25 Ultra — разница видна очень хорошо

Благодаря проведённым исследованиям учёные приблизились к теоретически возможному пределу чувствительности. Тем не менее, в любом из исследованных диапазонов сигнал от системы K2-18 не был зафиксирован. Полученные верхние ограничения плотности потока составили 49,8 микроджански (единица измерения «радиояркости» крайне слабых источников) на луч в S-диапазоне, 17,7 микроджански в C и 18,0 микроджански в X. Для круговой поляризации (параметр Стокса V) зафиксированные значения составили 21,3, 15,0 и 15,6 микроджански соответственно.

Согласно представленным данным, звезда демонстрирует очень низкую радиоизлучаемость. Отношение радиоизлучения к общей энергии звезды составляет менее одной стомиллионной, что свидетельствует о минимальной активности. Полученные значения согласуются с установленной взаимосвязью между радио- и рентгеновским излучением звёзд и указывают на то, что звезда находится в неактивном, стабильном состоянии.

Исследователи не зафиксировали радиосигналов, которые могли бы быть связаны с активностью звезды: ни слабого фонового излучения от её короны, ни коротких вспышек, свидетельствующих о сильных магнитных процессах. Наблюдения проводились с погрешностью в одну минуту, однако сигналы не были обнаружены. Это может быть обусловлено характеристиками магнитного поля звезды или тем фактом, что её излучение подавляется плотной плазмой в окружающей среде. Также, согласно расчётам, потенциальные радиосигналы, исходящие от самой планеты, обладают слишком низкой частотой и не способны проникнуть через атмосферу Земли, что делает их недоступными для обнаружения с поверхности.

Не пропустите:  Samsung увеличит заказы на 2nm-технологию производства на 130%, воспользовавшись сложностями у конкурентов

Объединение информации, полученной с помощью радиоизлучения, и рентгеновских наблюдений, зафиксировавших светимость приблизительно в 10 27 эрг/с, указывает на магнитную «инертность» звезды возрастом около 2,4 млрд лет. Для K2-18 b это означает крайне медленную потерю атмосферы — менее 1% массы за всю историю системы. Кроме того, низкая активность снижает влияние пятен и вспышек на спектры планеты, повышая надёжность интерпретации данных JWST. В результате K2-18 рассматривается как редкий пример стабильной экзопланетной системы, удобной для изучения атмосфер и возможных биомаркеров в условиях минимального радиационного воздействия.

Похожие статьи