惑星の盾は、死にゆく星からの怒りの恒星風の下で絡み合います-生命が生き残ることはほとんど不可能です

太陽が赤色巨星に進化するにつれて、私たちの星の大気が地球を飲み込む可能性があり、より安定した太陽風によって、巨大な外惑星の弾力性と保護性の磁気圏が剥ぎ取られる可能性があります。 クレジット：MSFC / NASA

ワーウィック大学が主導した新しい研究によると、白色矮星を周回する惑星で特定された生命は、星の死後に進化したとのことです。これにより、星が死んでいくときに惑星を襲う強烈で猛烈な恒星風の結果が明らかになりました。 この研究は王立天文学会の月報に掲載され、本日（2021年7月21日）全国オンライン天文学会議（NAM 2021）で主執筆者のディミトリベラス博士によって発表されました。

この研究は、星が白色矮星相に移行するときに惑星を周回する惑星への風の影響を調べることにより、これらの死んだ星の周りに生命の兆候を探している天文学者に新しい洞察を提供します。 研究は、惑星が最悪の衝撃からそれを保護することができる非常に強い磁場（または磁気圏）を持っていない限り、生命が壊滅的な恒星進化を生き残ることはほとんど不可能であると結論を下しました。

地球の場合、太陽風の粒子は、有害な紫外線から人間を保護する大気の保護層を侵食する可能性があります。 地球の磁気圏は、これらの粒子をその磁場を通してそらすためのシールドとして機能します。 すべての惑星が磁気圏を持っているわけではありませんが、地球はその鉄のコアによって生成されます。鉄のコアはダイナモのように回転して磁場を生成します。

過去には、太陽風が火星の大気を侵食したことを私たちは知っています。火星は地球とは異なり、広範な磁気圏を持っていません。 私たちが発見することを期待していなかったのは、将来の太陽風は、磁場によって保護された惑星にとってさえ破壊的である可能性があるということです」と、研究の共著者であるダブリンのトリニティカレッジのアレンビドゥート博士は言います。

最終的に、すべての星は、核融合を促進する水素を使い果たしました。 太陽の下では、コアが収縮して熱くなり、星の外気が「赤色巨星」に大規模に膨張します。 その後、太陽は直径数千万キロメートルにまで広がり、おそらく地球を含む内惑星を飲み込みます。 同時に、星の質量の減少は、それがより弱い重力を持っていることを意味します、それで残りの惑星は遠ざかっています。

赤色巨星の段階では、太陽風は現在よりもはるかに強くなり、大きく変動します。 FerrasとVidutoは、11種類の星からの風をモデル化しており、その質量は太陽の1倍から7倍の範囲です。

彼らのモデルは、恒星風の密度と速度が、増加する惑星軌道と組み合わさって、時間の経過とともに惑星の磁気圏を縮小および拡大するためにどのように共謀するかを示しました。 惑星が星の進化のすべての段階でその磁気圏を維持するためには、その磁場は木星の現在の磁場より少なくとも100倍強くなければなりません。

恒星進化の過程はまた、星のハビタブルゾーン、つまり惑星が液体の水を支えるのに適切な温度になることを可能にする距離のシフトを引き起こします。 私たちの太陽系では、ハビタブルゾーンは太陽から約1億5000万キロメートル（現在地球が位置している）から60億キロメートル、または海王星からさらに遠くになります。 軌道を回る惑星も巨大な分岐の段階で位置を変える可能性がありますが、科学者はハビタブルゾーンが惑星よりも速く外側に移動していることを発見しました。

結局、赤色巨星はその外気全体を流し、厚くて熱い白色矮星の残骸を残しました。 それらは恒星風を放出しないので、星がこの段階に達すると、残りの惑星への危険は終わります。

「この研究は、恒星進化の巨大な分岐を通して、その保護磁気圏に惑星を維持することの難しさを示しています」と、フェラス博士は言いました。

「1つの結論は、白色矮星の周りのハビタブルゾーンにある惑星の生命は、その生命がその環境の多くの極端で突然の変化に耐えることができない限り、ほぼ確実に白色矮星の段階で進化するということです。」

今年後半に打ち上げられる予定のジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡などの将来のミッションでは、白色矮星を周回する惑星について、ハビタブルゾーンの惑星が生命のバイオマーカーを示すかどうかなど、より多くのことが明らかになるはずです。 潜在的な発見。

これまでのところ、白色矮星の周りの生命を支えることができる地球型惑星は見つかりませんでしたが、2つの既知のガス巨人は、そのような惑星の存在を示唆するために、星のハビタブルゾーンに十分に近いです。 これらの惑星は、外部の他の惑星との相互作用の結果として白色矮星に近づいた可能性があります。

フェラス博士は次のように付け加えています。「これらの例は、巨大惑星がハビタブルゾーンに非常に近づく可能性があることを示しています。白色矮星のハビタブルゾーンは、太陽のような星よりもはるかに少ない光を放出するため、星に非常に近いです。ただし、白色矮星は静止した星でもあります。風がない場所です。スタントされた惑星は、白色矮星のハビタブルゾーンに何十億年も留まることができ、条件が正しければ、生命が進化する時間を与えることができます。」

会議：王立天文学会の全国天文学会議