Науковці NASA представили проєкт ESCAPE – місію, яка має дослідити, як екстремальне ультрафіолетове випромінювання (EUV) та корональні викиди маси від зір впливають на атмосфери екзопланет. Це допоможе визначити, чому одні планети здатні зберігати атмосферу протягом тривалого часу, а інші її втрачають. Опис проєкту був розміщений у репозиторії arXiv.
Особливо важливою ця проблема є для планет біля червоних карликів. Через низьку яскравість таких зір їхні зони придатності для життя розташовані близько до поверхні світила, тому планети всередині них отримують значні дози випромінювання та часто піддаються спалахам. І небезпека не обмежується лише червоними карликами. За даними, наведеними в дослідженні, екстремальне ультрафіолетове випромінювання може за кілька мільйонів років забрати з екзопланети атмосферу масою, еквівалентною десяткам або сотням земних атмосфер.
Концепція ESCAPE є наступником проєкту EUVE, який завершив роботу 25 років тому, і має бути більш ніж у 50 разів чутливіша. Зокрема, майбутня місія має відповісти на три питання: яке EUV-випромінювання отримують планети в придатній для життя зоні, як воно змінюється протягом життя зорі та якими є властивості корональних викидів маси. Крім екзопланет, дані можуть бути використані для дослідження комет у внутрішній Сонячній системі, міжзоряних комет, гарячих білих карликів та подвійних зоряних систем.
Апарат спостерігатиме за зорями в діапазоні випромінювання від 8 до 165 нанометрів, використовуючи спектроскопію в екстремальному та далекому ультрафіолеті. Протягом дворічної основної місії апарат має провести два дослідження. Перше, SEEN, охопить 276 зір F-, G-, K- та M-типів і дозволить визначити їхню ультрафіолетову яскравість залежно від віку та маси. Друге, DEEP, передбачає тривале спостереження за окремими 24 зорями, щоб виміряти частоту спалахів та корональних викидів маси.
Необхідність таких спостережень пов’язана з великою невизначеністю сучасних моделей. Зараз науковці використовують три різні підходи для розрахунку втрати атмосфери під дією зоряного EUV-випромінювання, але результати можуть відрізнятися більш ніж у десять разів. ESCAPE має безпосередньо вимірювати ультрафіолетове випромінювання і його зміну з часом, щоб зменшити цю розбіжність.
Результати місії дозволять створити більш точні моделі, які використовуватимуть вчені, а також дізнатись частку потенційно придатних для життя екзопланет, яка здатна сформувати й довгостроково зберегти атмосферу.