اما به‌جز نمونه‌های خاصی مثل سیارات سرگردان با گرمای درونی یا قمرهای یخی با اقیانوس‌های زیرسطحی ناشی از گرمایش جزر و مدی، آن‌چه زیست‌پذیری را شکل می‌دهد رابطه‌ی بین سیاره و ستاره‌ی میزبان آن است، نه فقط خود سیاره. پژوهش جدیدی بر اهمیت همین موضوع تأکید دارد.
کوتوله‌های قرمز به‌خاطر فوران‌های شدید ستاره‌ای‌شان شناخته‌شده‌اند؛ فوران‌هایی که می‌توانند سیارات اطراف را کاملاً غیرقابل‌سکونت کنند. با این حال، حتی ستاره‌ای نسبتاً آرام مثل خورشید ما هم آب‌و‌هوای فضایی ایجاد می‌کند. فوران‌های خورشیدی، بادهای ستاره‌ای، و پرتاب جرم از تاج خورشیدی (CME) بسته به نوع سیاره، اثرات متفاوتی دارند. زمین تا حد زیادی توسط میدان مغناطیسی‌اش در برابر این پدیده‌ها محافظت می‌شود.
با این حال، در بازه‌های زمانی طولانی، آب‌و‌هوای فضایی می‌تواند تأثیرات مهمی بر چگونگی تکامل جو سیارات فراخورشیدی بگذارد. پژوهش جدیدی که قرار است در مجلات انجمن اخترشناسی آمریکا (AAS) منتشر شود، این اثرات را بر اقلیم سیارات فراخورشیدی قفل جزرومدی بررسی کرده است. عنوان مقاله «تأثیر گسیل‌های موقتی ستاره‌ای بر اقلیم سیارات فرازمینی قفل جزرومدی شبیه زمین» است و نویسنده‌ی اصلی آن هاوارد چن از مؤسسه فناوری فلوریدا است.
نویسندگان مقاله می‌نویسند: «رویدادهای آب‌و‌هوای فضایی در محیط سیارات که ناشی از گسیل‌های موقتی ستاره میزبان هستند ــ از جمله فوران‌های ستاره‌ای، پرتاب‌های جرم تاجی، و رویدادهای پروتونی ستاره‌ای ــ می‌توانند تأثیر قابل‌توجهی بر اقلیم و تاریخچه‌ی تکامل جوی سیارات فراخورشیدی داشته باشند. این رویدادهای وابسته به زمان ممکن است توانایی ما در اندازه‌گیری و تفسیر ویژگی‌های جَوی را با تغییر در ترکیبات شیمیایی کلیدی و دمای درخشندگی جو دچار اختلال کنند.»
اگرچه شیمی نوری جو سیارات فراخورشیدی موضوعی نسبتاً خوب بررسی‌شده است، اما این پژوهش با بیشتر مطالعات پیشین تفاوت دارد. این تحقیق از مدل‌های چرخش عمومی سه‌بعدی استفاده کرده است، در حالی که مطالعات قبلی اغلب به مدل‌های ستونی (یک‌بعدی) بسنده می‌کردند. مدل‌های سه‌بعدی قادرند کل جو سیاره را به همراه اثرات عمودی و افقی شبیه‌سازی کنند، در حالی که مدل‌های ستونی فقط تأثیرات عمودی در یک نقطه را بررسی می‌کنند. مدل‌های سه‌بعدی اثرات بزرگی مانند جریان‌های جتی را نیز در نظر می‌گیرند که مدل‌های ستونی قادر به شبیه‌سازی آن نیستند.
تمرکز این مطالعه بر فوران‌های ستاره‌ای و ذرات پرانرژی‌ای است که به‌دنبال آنها سیارات را تحت تأثیر قرار می‌دهند. به گفته‌ی نویسندگان: «ما اثرات این پدیده‌ها را بر سیارات هم‌زمان چرخان مشابه TRAPPIST-1e در مقیاس‌های زمانی و مکانی مختلف بررسی می‌کنیم.» سیاره‌ی TRAPPIST-1e سیاره‌ای سنگی و قابل‌زیست در اطراف کوتوله‌ی قرمز بسیار خنکی به نام TRAPPIST-1 است که به‌شدت مورد مطالعه قرار گرفته است.
داده‌های مأموریت کپلر ناسا نشان می‌دهد که انرژی و دامنه‌ی فوران‌های ستاره‌ای در میان ستارگان نوع F، G و K چندان تفاوتی ندارد. اما فراوانی این فوران‌ها و توزیع طیفی آنها به‌شدت به نوع ستاره بستگی دارد. حتی فوران‌هایی با انرژی مشابه می‌توانند دارای توزیع طیفی متفاوتی باشند؛ برخی بیشتر نور مرئی می‌تابانند (که نسبتاً بی‌خطر است) در حالی که برخی دیگر اشعه ایکس و فرابنفش ساطع می‌کنند. این تفاوت‌ها به فرآیندهای درونی در تاج و مغناطکره‌ی ستاره‌ها بازمی‌گردد.
ستارگانی مثل TRAPPIST-1 برای میلیاردها سال دارای سطوح بالایی از فعالیت‌های مغناطیسی و تاجی هستند که می‌تواند باعث ایجاد «ابر‌فوران‌ها» شود. نویسندگان می‌نویسند: «این فوران‌ها می‌توانند در بلندمدت محیط جو سیارات نزدیک را تحت تأثیر قرار دهند و باعث از دست رفتن آب از طریق فتولیز و فرار هیدروژن شوند.»
فوران‌ها همچنین باعث ایجاد ذرات پرانرژی می‌شوند که می‌توانند از طریق فرآیند تابش فروسرخ مولکول‌هایی مثل نیتریک اکسید (NO) و دی‌اکسید کربن باعث خنک شدن ناگهانی در ترموسفر سیارات شوند. در لایه‌های میانی و پایینی جو، مولکول‌هایی مثل آب و N₂O انرژی فروسرخ را جذب کرده و باعث گرم شدن جو می‌شوند. فوران‌های شدید می‌توانند باعث گرم‌شدن قابل‌توجه در جو میانی شوند و بادهایی با سرعت ۱۴۴ کیلومتر در ساعت در سطح سیاره (در نزدیکی خط ترمیناتور) ایجاد کنند.
اعتبار تصویر: چن و همکاران، ۲۰۲۵.
این پژوهش نشان می‌دهد که فوران‌های ستاره‌ای نه تنها شیمی نوری جو را تغییر می‌دهند، بلکه می‌توانند الگوهای چرخش و گردش جو را نیز دگرگون کنند. این مسئله باعث می‌شود ترکیبات شیمیایی و گرما به شیوه‌ای کاملاً جدید در سیاره پخش شوند. در نتیجه، “تکنیک‌های مدل‌سازی و تحلیل سه‌بعدی ما بینش‌های تازه‌ای درباره‌ی چگونگی بروز ناهنجاری‌های اقلیمی در سیارات اطراف ستارگان فعال و پر‌فوران ارائه می‌دهد.”
آنها در نتیجه‌گیری خود می‌نویسند: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که رویدادهای بزرگ ستاره‌ای، علاوه بر راه‌اندازی مسیرهای واکنش شیمیایی نوری و ایجاد ناپایداری‌های شیمیایی، می‌توانند بر دینامیک جو نیز تأثیر بگذارند و در شدیدترین حالت حتی الگوی گردش جو را تغییر دهند.»
اگرچه پژوهش‌های زیادی نشان داده‌اند که تابش‌های X و فرابنفش شدید می‌توانند اثرات بزرگی بر شیمی نوری بگذارند، اما همه‌ی سیارات فراخورشیدی در معرض آنها نیستند. این تحقیق نشان می‌دهد که: «در چنین سیاراتی، گسیل‌های موقتی ستاره‌ای ممکن است کانال اصلی برای کنترل دینامیک جو باشند.»
اعتبار تصویر: ناسا/JPL-Caltech – بریده شده از: PIA22093: TRAPPIST-1 Planet Lineup – به‌روزرسانی بهمن ۱۳۹۶، دامنه عمومی، لینک به ویکی‌مدیا
این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که سیاراتی که به دور ستارگان جوان‌تر با فوران‌های متوالی پرانرژی می‌چرخند، بیش از سایرین در معرض این اثرات هستند. نویسندگان می‌نویسند: «یافته‌های ما حاکی از آن است که تکرار فوران‌های پرانرژی از ستارگان جوان‌تر می‌تواند عاملی کلیدی در تعیین دینامیک جو سیارات آنها باشد.»
در مقابل، سیاراتی که به دور ستارگانی با فوران‌های پراکنده و با فاصله‌ی زمانی زیاد می‌چرخند، ممکن است نوسانات اقلیمی بیشتری را تجربه کنند؛ چون فرصت بیشتری برای بازیابی ترکیباتی مثل اُزون دارند.
تأثیرات بررسی‌شده در این مقاله می‌تواند پیامدهای عمیقی برای سیارات زمین‌مانند در بلندمدت داشته باشد، زیرا موجب تغییر در روند حرارتی جو آنها می‌شود. به گفته‌ی نویسندگان، این نتایج برای مأموریت‌های آینده که هدفشان تصویربرداری مستقیم از سیارات فراخورشیدی است نیز اهمیت دارد؛ چرا که این مأموریت‌ها ممکن است بتوانند «الگوهای اقلیمی ناشی از تأثیرات اخترفیزیکی» را در سیارات ناحیه زیست‌پذیر ردیابی کنند. از جمله این مأموریت‌ها می‌توان به رصدخانه‌ی سیارات قابل‌سکونت (Habitable Worlds Observatory) و تداخل‌سنج بزرگ سیارات فراخورشیدی (Large Interferometer For Exoplanets) اشاره کرد.
