Destellos estelares con posibilidad de estallidos de radio: el clima desde Proxima Centauri
Un descubrimiento que vincula las erupciones estelares con firmas de ráfagas de radio facilitará a los astrónomos la detección del clima espacial alrededor de estrellas cercanas fuera del Sistema Solar. Desafortunadamente, los primeros informes meteorológicos de nuestro vecino más cercano, Proxima Centauri, no son prometedores para encontrar la vida tal como la conocemos.
“Los astrónomos han descubierto recientemente que hay dos planetas rocosos ‘parecidos a la Tierra’ alrededor de Proxima Centauri, uno dentro de la ‘zona habitable’ donde cualquier agua podría estar en forma líquida”, dijo Andrew Zic de la Universidad de Sydney.
Proxima Centauri está a solo 4,2 años luz de la Tierra.
“Pero dado que Próxima Centauri es una pequeña estrella enana roja fría, significa que esta zona habitable está muy cerca de la estrella; mucho más cerca de nuestro Sol que Mercurio ”, dijo.
«Lo que muestra nuestra investigación es que esto hace que los planetas sean muy vulnerables a la peligrosa radiación ionizante que podría esterilizarlos de manera efectiva».
Dirigidos por Zic, los astrónomos han mostrado por primera vez un vínculo definitivo entre las llamaradas ópticas y las explosiones de radio en una estrella que no es el Sol. El hallazgo, publicado hoy (9 de diciembre de 2020) en El diario astrofísico, es un paso importante en el uso de señales de radio de estrellas remotas para producir informes meteorológicos espaciales de manera eficaz.
“Nuestro propio Sol emite regularmente nubes calientes de partículas ionizadas durante lo que llamamos ‘eyecciones de masa coronal’. Pero dado que el Sol es mucho más caliente que Proxima Centauri y otras estrellas enanas rojas, nuestra ‘zona habitable’ está lejos de la superficie del Sol, lo que significa que la Tierra está relativamente lejos de estos eventos ”, dijo Zic.
“Además, la Tierra tiene un campo magnético planetario muy poderoso que nos protege de estas intensas explosiones solares plasma. «
La investigación se realizó en colaboración con CSIRO, la Universidad de Australia Occidental, la Universidad de Wisconsin-Milwaukee, la Universidad de Colorado y la Universidad Curtin. Hubo contribuciones del Centro ARC de Ondas Gravitacionales y la Universidad de California Berkeley.
El estudio formó parte de los estudios de doctorado del Sr. Zic en el Instituto de Astronomía de Sydney bajo la supervisión de la profesora Tara Murphy, subdirectora de la Escuela de Física de la Universidad de Sydney. El Sr. Zic ahora ha asumido un cargo conjunto en la Universidad Macquarie y CSIRO.
Dijo: “Las ráfagas de radio enanas M pueden ocurrir por diferentes razones que en el Sol, donde generalmente se asocian con eyecciones de masa coronal. Pero es muy probable que haya eventos similares asociados con las llamaradas estelares y las explosiones de radio que hemos visto en este estudio «.
Las eyecciones de masa coronal son expulsiones enormemente energéticas de plasma ionizado y radiación que sale de la atmósfera estelar.
“Esta es probablemente una mala noticia en el frente del clima espacial. Parece probable que las estrellas más comunes de la galaxia, las enanas rojas, no sean buenos lugares para encontrar la vida tal como la conocemos ”, dijo Zic.
En la última década, ha habido un renacimiento en el descubrimiento de planetas que orbitan estrellas fuera de nuestro Sistema Solar. Ahora hay más de 4000 exoplanetas conocidos.
Esto ha aumentado las esperanzas de encontrar condiciones «similares a la Tierra» en exoplanetas. Investigaciones recientes dicen que aproximadamente la mitad de las estrellas similares al Sol en el Vía láctea podría ser el hogar de tales planetas. Sin embargo, las estrellas similares al Sol solo constituyen el 7 por ciento de los objetos estelares de la galaxia. Por el contrario, las enanas rojas de tipo M como Proxima Centauri constituyen aproximadamente el 70 por ciento de las estrellas de la Vía Láctea.
Los hallazgos sugieren fuertemente que es probable que los planetas alrededor de estas estrellas estén cubiertos de llamaradas estelares y eyecciones de plasma.
Metodología
Las observaciones de Proxima Centauri se tomaron con el telescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) de CSIRO en Australia Occidental, el Telescopio Zadko de la Universidad de Australia Occidental y un conjunto de otros instrumentos.
El científico de la Universidad de Australia Occidental, Dr. Bruce Gendre, del Centro ARC de Excelencia para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav), dijo que la investigación ayuda a comprender los efectos dramáticos del clima espacial en los sistemas solares más allá del nuestro.
“Comprender el clima espacial es fundamental para comprender cómo evolucionó la biosfera de nuestro propio planeta, pero también para saber cuál es el futuro”, dijo el Dr. Gendre.
El profesor Murphy dijo: “Este es un resultado emocionante de ASKAP. La increíble calidad de los datos nos permitió ver el destello estelar de Proxima Centauri durante su evolución completa con asombroso detalle.
“Lo más importante es que podemos ver la luz polarizada, que es una firma de estos eventos. Es un poco como mirar la estrella con gafas de sol. Una vez que ASKAP esté funcionando en modo de estudio completo, deberíamos poder observar muchos más eventos en estrellas cercanas «.
Esto nos dará una mejor comprensión del clima espacial alrededor de las estrellas cercanas.
Otras instalaciones, incluyendo NASAEl satélite de exploración de exoplanetas en tránsito de búsqueda de planetas y el telescopio Zadko observados simultáneamente con ASKAP proporcionan el vínculo crucial entre las ráfagas de radio y las potentes llamaradas ópticas observadas.
El Sr. Zic dijo: «La probabilidad de que la llamarada solar observada y la señal de radio recibida de nuestro vecino no estuvieran conectadas es mucho menor que una posibilidad entre 128.000».
La investigación muestra que los planetas alrededor de Proxima Centauri pueden sufrir una fuerte erosión atmosférica, dejándolos expuestos a rayos X muy intensos y radiación ultravioleta.
Pero, ¿podría haber campos magnéticos protegiendo estos planetas?
El Sr. Zic dijo: “Esta sigue siendo una pregunta abierta. ¿Cuántos exoplanetas tienen campos magnéticos como el nuestro? «
Hasta ahora no se han realizado observaciones de campos magnéticos alrededor de exoplanetas y encontrarlos podría resultar complicado. Zic dijo que una forma potencial de identificar campos magnéticos distantes sería buscar auroras, como las que se encuentran alrededor de la Tierra y también presenciadas en Júpiter.
«Pero incluso si hubiera campos magnéticos, dada la proximidad estelar de los planetas de la zona habitable alrededor de las estrellas enanas M, esto podría no ser suficiente para protegerlos», dijo Zic.
Referencia: 9 de diciembre de 2020, Diario astrofiscal.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abca90
Financiamiento: Andrew Zic fue financiado por una beca del programa de capacitación en investigación del gobierno australiano. Tara Murphy agradece el apoyo del Australian Research Council. Partes de esta investigación fueron realizadas por el Centro de Excelencia del Australian Research Council