สะเก็ดดาวคืออะไรและมีผลต่อการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์อย่างไร?

Stellar Flares คืออะไร?

แสงจ้าของดาวฤกษ์เกิดขึ้นบนดาวประเภท UV Ceti ซึ่งเป็นดาวแปรผัน

ซึ่งเพิ่มความส่องสว่างอย่างรวดเร็วและไม่เป็นระยะหลายเท่าตลอดช่วงตั้งแต่คลื่นวิทยุไปจนถึงรังสีเอกซ์

ดาวแฟลร์เป็นดาวแคระแดงจางๆมีมวลน้อยถึงแม้ว่า  มีการพบแสงแฟลร์บนดาวแคระน้ำตาลหลายดวงที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด รวมทั้งดาวพร็อกซิมาเซนทอรี DX Cancri และวูลฟ์ 359 อยู่ในกลุ่มดาวลุกเป็นไฟ

การระบาดอาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่ไม่กี่นาทีไปจนถึงหลายนาทีชั่วโมงช่วงเวลาเฉลี่ยระหว่างชั่วโมงคือตั้งแต่หนึ่งชั่วโมงถึงสิบวัน การระเบิดของการระเบิดเกิดขึ้นเร็วกว่าการสูญพันธุ์มากดาวสามารถเพิ่มความสว่างเป็นสองเท่าในเวลาเพียงไม่กี่วินาที ในระหว่างกระบวนการนี้สเปกตรัมของดาวจะเปลี่ยนไปอย่างมาก

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเปลวสุริยะมีในลักษณะเดียวกันแม้ว่าจะอ่อนแอกว่ามากก็ตาม ยิ่งไปกว่านั้นพวกมันยังอ่อนแอกว่าไม่เพียง แต่ในขนาดสัมพัทธ์เท่านั้น (ดวงอาทิตย์สว่างกว่าดาวแคระแดงที่แสดงเปลวไฟเช่น UV Ceti) แต่ยังรวมถึงปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาด้วย

ปรากฏการณ์เปลวดาวฤกษ์อธิบายได้จากการเพิ่มขึ้นของพลังงานของโฟตอนอินฟราเรดระหว่างการชนกับอิเล็กตรอนเร็วระหว่างปรากฏการณ์คอมป์ตันผกผันหรือ "สมมติฐานอิเล็กตรอนเร็ว"

มีการศึกษาพลุดาวฤกษ์อย่างไรและเหตุใดจึงสำคัญ

การกำหนดความถี่ของการปะทุของลูกดาว  ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าจะหาดาวเคราะห์ที่เอื้ออาศัยได้ที่ไหน แต่จนถึงขณะนี้ การค้นหาแฟลร์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับการศึกษาการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดวงดาวด้วยสายตามากกว่าพันครั้ง - เส้นโค้งแสง

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์นานาชาติตัดสินใจที่จะทำให้เรื่องนี้ง่ายขึ้นกระบวนการโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง สิ่งนี้จะทำให้การค้นหาปรากฏการณ์เหล่านี้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในการทำเช่นนี้นักดาราศาสตร์ได้สอนโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อตรวจจับรูปแบบแสงลักษณะเฉพาะของแฟลชดาวฤกษ์

“ ด้วยความช่วยเหลือของเครือข่ายประสาทเทียมเราสามารถค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมได้23,000 เปลวไฟบนดวงดาวนับพันดวง” ดร. มอนเตต์ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ในออสเตรเลียอธิบายและเป็นผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้

แนวคิดศิลปะ HD 209458 b,ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีบรรยากาศระเบิดด้วยความเร็วมากกว่า 35,000 กม. / ชม. โดยการแผ่รังสีจากดาวแม่ที่ใกล้ที่สุด เครดิต: NASA / European Space Agency / Alfred Vidal-Majar (Institute of Astrophysics of Paris, CNRS)

"การตรวจจับเปลวไฟของดาวฤกษ์ที่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ใกล้เคียงที่กำลังพัฒนาจะช่วยมุ่งเน้นไปที่การค้นหาดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้"

ผลลัพธ์ที่เผยแพร่ใน วารสารดาราศาสตร์แสดงให้เห็นถึงการใช้ AI ที่มีแนวโน้มในทางดาราศาสตร์ตลอดจนความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวฤกษ์อายุน้อยและดาวเคราะห์ของพวกมัน

“แน่นอนว่าเมื่อเราพูดถึง”หนุ่ม”ดวงดาว เราหมายถึงอายุตั้งแต่หนึ่งล้านถึง 800 ล้านปี” Adina Fainstein นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากมหาวิทยาลัยชิคาโกและเป็นผู้เขียนบทความคนแรกกล่าวย้ำ “ดาวเคราะห์ใดๆ รอบดาวฤกษ์ยังคงก่อตัว ณ จุดนี้” นี่เป็นช่วงเวลาที่สำคัญอย่างยิ่ง และแสงแฟลร์จากดาวฤกษ์สามารถระเหยน้ำหรือบรรยากาศใดๆ ได้อย่างง่ายดาย"

• การสร้างเครือข่ายประสาท

กล้องโทรทรรศน์ TESS ของ NASA บนเรือดาวเทียมซึ่งโคจรรอบโลกมาตั้งแต่ปีพ. ศ. 2561 ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ เปลวไฟจากดวงดาวที่อยู่ห่างไกลปรากฏในภาพ TESS แต่อัลกอริทึมแบบดั้งเดิมนั้นยากที่จะระบุรูปร่างของมัน

อย่างไรก็ตามโครงข่ายประสาทเทียมนั้นดีเป็นพิเศษในการค้นหารูปแบบต่างๆ เช่น ปัญญาประดิษฐ์ของ Google ซึ่งเลือก เช่น รถยนต์จากภาพทั้งหมดบนอินเทอร์เน็ต และนักดาราศาสตร์ต่างหันไปหารถยนต์เหล่านั้นเพื่อจำแนกข้อมูลทางดาราศาสตร์มากขึ้น

Feinstein และ Montet ทำงานร่วมกับกลุ่มนี้นักวิทยาศาสตร์จาก NASA, สถาบัน Flatiron, Fermi National Accelerator Laboratory, MIT และมหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสติน เพื่อรวบรวมชุดอุปกรณ์ที่ระบุและไม่มีแฟลร์เพื่อฝึกโครงข่ายประสาทเทียม

• ผลการทดสอบ

และโครงข่ายประสาทเทียมได้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างแท้จริงสำหรับการตรวจจับเปลวไฟขนาดเล็ก นักวิจัยอธิบายว่าพวกเขาหาวิธีอื่นได้ยากมาก

หลังจากตรวจสอบประสิทธิภาพของโครงข่ายประสาทเทียมแล้วนักวิจัยนำไปใช้กับชุดข้อมูลทั้งหมดที่ให้ข้อมูลมากกว่า 3,200 ดาว นักวิทยาศาสตร์พบว่าดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์ของเรามีเปลวไฟเพียงไม่กี่ดวงและดูเหมือนว่าจะหายไป 50 ล้านปีหลังจากที่ดาวดวงนี้ถือกำเนิด นี่เป็นข่าวดีสำหรับมนุษยชาติ

“ สภาพแวดล้อมของดาวฤกษ์ที่เงียบกว่าหมายความว่าบรรยากาศของดาวเคราะห์มีโอกาสอยู่รอดได้ดีกว่า” ไฟน์สไตน์กล่าว

ในทางตรงกันข้ามดาวที่เย็นกว่าซึ่งเรียกว่าดาวแคระแดงจะลุกเป็นไฟถี่กว่ามาก ดาวเคราะห์หินขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดังกล่าวมีโอกาสน้อยที่จะสร้างชีวิต

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ต้องการปรับโครงข่ายประสาทเพื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่ซ่อนตัวอยู่รอบดาวฤกษ์อายุน้อย

ในการค้นหาดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัย

ในการศึกษาอื่นที่ตีพิมพ์ในวารสารประกาศรายเดือนของ Royal Astronomical Society: จดหมายยืนยันทฤษฎีที่ว่าดาวฤกษ์พลุ่งพล่านไม่ได้มีส่วนช่วยในการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์อายุน้อยเป็นพิเศษ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังได้ค้นพบรูปแบบระหว่างความเข้มของเปลวดาวฤกษ์และผลกระทบที่มีต่อชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติค้นพบว่าดาวดวงใดมีแนวโน้มที่จะมีดาวเคราะห์นอกระบบที่อาศัยอยู่ได้มากที่สุดโดยพิจารณาจากอัตราการพังทลายของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่คำนวณได้

เครดิต: มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์

นักวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่ามีการระบาดบ่อยด้วยพลังงานต่ำมีผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่าการลุกเป็นไฟน้อย แต่มีพลังงานสูง ดาวเคราะห์ที่มีเปลวไฟจาง ๆ และหายากมีแนวโน้มที่จะมีชีวิตบนดาวเคราะห์ ดาวดังกล่าว ได้แก่ ดวงอาทิตย์ของเรา ข่าวดีสำหรับคนเดินดิน! นักวิจัยยังค้นพบว่าดาวประเภทต่างๆสร้างรังสีอัลตราไวโอเลตรุนแรง (XUV) จากเปลวไฟของดาวฤกษ์ได้อย่างไรและสิ่งนี้ส่งผลต่อดาวเคราะห์ใกล้เคียงอย่างไร

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าความสามารถในการรักษาบรรยากาศเป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดสำหรับการอยู่อาศัยของโลก เนื่องจากผลกระทบของกิจกรรมดวงดาวยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก การศึกษาของนักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิทยาศาสตร์อวกาศที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์กอาบูดาบี (NYUAD) จะทำให้การศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเพื่อการอยู่อาศัยได้ง่ายขึ้น การศึกษายังเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขที่ดีขึ้นของการหลบหนีจากชั้นบรรยากาศ เช่น วิธีที่ดาวเคราะห์ปล่อยก๊าซในบรรยากาศออกสู่อวกาศ เนื่องจากสามารถนำไปสู่การกัดเซาะของชั้นบรรยากาศและลดความสามารถในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ได้

เมื่อพิจารณาถึงความใกล้ชิดของดาวเคราะห์นอกระบบสำหรับดวงดาว สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่า “สภาพอากาศในอวกาศ” บนพวกมันส่งผลต่อความสามารถในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์นอกระบบได้อย่างไร ขั้นต่อไปของนักวิทยาศาสตร์คือการขยายชุดข้อมูลเพื่อวิเคราะห์เปลวดาวฤกษ์จากดวงดาวอื่นๆ มากขึ้น เป้าหมายคือการดูผลกระทบระยะยาวของกิจกรรมดาวฤกษ์ที่มีต่อชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะและค้นหาวัตถุที่อาจเอื้ออาศัยได้

อ่านยัง

การวิจัย: บางคนมีแอนติบอดีต่อโคโรนาไวรัสแม้ว่าจะไม่มีก็ตาม

ภูเขาน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดในโลกอาจชนกับเกาะที่มีคนอาศัยอยู่

ธารน้ำแข็ง Doomsday กลายเป็นอันตรายมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิด เราบอกสิ่งสำคัญ