Un exoplaneta puede parecer el lugar perfecto para organizar la limpieza, pero antes de que vayas eche un vistazo más de cerca a su estrella.

Los astrofísicos de la Universidad de Rice están haciendo precisamente eso, construir un modelo de computadora para ayudar a juzgar cómo la propia atmósfera de una estrella impacta en sus planetas, para bien o para mal.

Al reducir las condiciones de habitabilidad, esperan refinar la búsqueda de planetas potencialmente habitables. Los astrónomos ahora sospechan que la mayoría de los miles de millones de estrellas en el cielo tienen al menos un planeta. Hasta la fecha, Los observadores terrestres han detectado casi 4, 000 de ellos.

La autora principal y estudiante graduada de Rice, Alison Farrish y su asesora de investigación, físico solar David Alexander, dirigió el primer estudio de su grupo para caracterizar el entorno de "clima espacial" de estrellas distintas a la nuestra para ver cómo afectaría la actividad magnética alrededor de un exoplaneta. Es el primer paso en un proyecto financiado por la National Science Foundation para explorar los campos magnéticos alrededor de los planetas.

"Es imposible con la tecnología actual determinar si un exoplaneta tiene un campo magnético protector o no, por lo que este artículo se centra en lo que se conoce como campo magnético asterosférico, ", Dijo Farrish." Esta es la extensión interplanetaria del campo magnético estelar con el que interactuaría el exoplaneta ".

En el estudio publicado en El diario astrofísico , los investigadores amplían un modelo de campo magnético que combina lo que se sabe sobre el transporte de flujo magnético solar:el movimiento de los campos magnéticos alrededor, a través y emanando de la superficie del sol, hasta una amplia gama de estrellas con diferentes niveles de actividad magnética. Luego, el modelo se utiliza para crear una simulación del campo magnético interplanetario que rodea a estas estrellas simuladas.

De esta manera, pudieron plantear la hipótesis del entorno potencial experimentado por sistemas de exoplanetas tan "populares" como Ross 128, Proxima Centauri y TRAPPIST 1, todas las estrellas enanas con exoplanetas conocidos.

Ninguna estrella se queda quieta. El plasma en su superficie se agita constantemente, creando perturbaciones que envían fuertes campos magnéticos (como los incrustados en el viento solar del sol) al espacio. La propia magnetosfera de la Tierra ayuda a convertirla en un puerto seguro para la vida, pero queda por determinar si ese es el caso de algún exoplaneta.

"Para la mayoría de la gente, un planeta de 'zona habitable' significa tradicionalmente que tiene la temperatura justa para el agua líquida, ", Dijo Farrish." Pero en estos sistemas específicos, los planetas están tan cerca de sus estrellas que hay otras consideraciones. En particular, la interacción magnética se vuelve muy importante ".

Estos planetas "Ricitos de oro" pueden disfrutar de temperaturas y presiones atmosféricas que permiten que exista agua que da vida. pero probablemente orbitan demasiado cerca de sus estrellas para escapar de los efectos de los fuertes campos magnéticos de la estrella y la radiación asociada.

"Dependiendo de dónde se encuentre dentro del campo magnético extendido de la estrella, se estima que algunos de estos exoplanetas de zonas habitables podrían perder sus atmósferas en tan solo 100 millones de años, "Dijo Alexander." Es un tiempo realmente corto en términos astronómicos. El planeta puede tener las condiciones adecuadas de temperatura y presión para la habitabilidad, y podrían formarse algunas formas de vida simples, pero eso es todo lo que van a hacer. La atmósfera se despojaría y la radiación en la superficie sería bastante intensa.

"Cuando no tienes atmósfera, ahora tienes toda la emisión de rayos X y ultravioleta de la estrella además de la emisión de partículas, ", dijo." Queremos comprender mejor esta interacción y poder compararla con las observaciones en el futuro. Y la capacidad de dirigir y definir la naturaleza de estas observaciones futuras será realmente útil ".

Los parámetros clave en el modelo son el número estelar de Rossby, que define qué tan activa es la estrella, y la superficie de Alfvén, que determina dónde se desacopla efectivamente el campo magnético asterosférico de la estrella.

"Nuestro modelo nos permite precisar algunas de las características clave de la actividad de una estrella con respecto al surgimiento y transporte del flujo en el transcurso de un ciclo estelar, ", Dijo Alexander." Esto permite una comparación directa con las observaciones, que actualmente son muy escasas para estrellas distintas al sol, y un medio para caracterizar potencialmente algunos de los atributos físicos clave de los exoplanetas a través de su interacción con el campo estelar ".

"Todos los sistemas planetarios a los que la gente está prestando mucha atención en la actualidad:Ross, Proxima y TRAPPIST:están atrayendo interés porque tienen planetas en sus zonas habitables, pero, basado en nuestros cálculos, la mayoría de ellos caen dentro de la superficie media de Alfvén, "Esto crea el potencial para una conexión magnética directa entre la estrella y el planeta", dijo Farrish, lo que impulsaría con más fuerza la pérdida de la atmósfera del planeta ".

Uno de esos planetas orbita Proxima Centauri. "La estrella tiene una séptima parte del tamaño del sol y el planeta está 20 veces más cerca, ", Dijo Alexander." Es bueno para la temperatura pero malo para las condiciones magnéticas ".

Farrish y Alexander señalan que el equipo encontró un sistema excepcional en GJ 3323, una estrella enana M que contiene dos "súper Tierras" descubiertas en 2017. Una, GJ 3323 b, se encuentra dentro de la zona habitable de la estrella, pero también dentro de la superficie de Alfvén. El otro, GJ 3323 c, orbita fuera de la superficie de Alfvén pero desafortunadamente muy fuera de la zona habitable.

"Tengo cuidado de no decir que hay un sistema que nos entusiasma a todos, pero tener dos planetas de tamaño similar de la misma edad a cada lado de la superficie de Alfvén podría resultar útil, cuando las observaciones mejoran, al explorar cómo se forman los campos magnéticos en los exoplanetas, "Dijo Alexander.