Una representación artística de una serie de poderosas llamaradas estelares. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / S. Wiessinger
Aunque violento e impredecible, las llamaradas estelares emitidas por la estrella anfitriona de un planeta no necesariamente evitan que se forme vida, según un nuevo estudio de la Universidad Northwestern.
Emitido por estrellas, Los destellos estelares son destellos repentinos de imágenes magnéticas. En la tierra, Las llamaradas solares a veces dañan los satélites e interrumpen las comunicaciones por radio. En otra parte del universo Las llamaradas estelares robustas también tienen la capacidad de agotar y destruir los gases atmosféricos, como el ozono. Sin el ozono Los niveles nocivos de radiación ultravioleta (UV) pueden penetrar en la atmósfera de un planeta. disminuyendo así sus posibilidades de albergar vida en la superficie.
Al combinar la química atmosférica en 3-D y el modelado climático con los datos de destellos observados de estrellas distantes, Un equipo liderado por Northwestern descubrió que las erupciones estelares podrían desempeñar un papel importante en la evolución a largo plazo de la atmósfera y la habitabilidad de un planeta.
"Comparamos la química atmosférica de los planetas que experimentan llamaradas frecuentes con los planetas que no experimentan llamaradas. La química atmosférica a largo plazo es muy diferente, "dijo Howard Chen de Northwestern, el primer autor del estudio. "Las llamaradas continuas en realidad impulsan la composición atmosférica de un planeta a un nuevo equilibrio químico".
"Hemos descubierto que las llamaradas estelares pueden no excluir la existencia de vida, "agregó Daniel Horton, el autor principal del estudio. "En algunos casos, la llamarada no erosiona todo el ozono atmosférico. La vida en la superficie aún podría tener posibilidades de luchar ".
El estudio se publicará el 21 de diciembre en la revista Astronomía de la naturaleza . Es un esfuerzo conjunto entre investigadores de Northwestern, Universidad de Colorado en Boulder, Universidad de Chicago, Instituto de Tecnología de Massachusetts y NASA Nexus for Exoplane System Science (NExSS).
Horton es profesor asistente de ciencias terrestres y planetarias en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern. Chen es un Ph.D. candidato en el Grupo de Investigación del Cambio Climático de Horton y futuro investigador de la NASA.
Importancia de las bengalas
Todas las estrellas, incluido nuestro propio sol, brillan, o liberar aleatoriamente la energía almacenada. Afortunadamente para los terrícolas, las llamaradas del sol suelen tener un impacto mínimo en el planeta.
Una erupción de filamentos del sol, acompañado de llamaradas solares. Crédito:NASA / GSFC / SDO
"Nuestro sol es más un gigante apacible, "dijo Allison Youngblood, astrónomo de la Universidad de Colorado y coautor del estudio. "Es más vieja y no tan activa como las estrellas más jóvenes y más pequeñas. La Tierra también tiene un fuerte campo magnético, que desvía los vientos dañinos del sol ".
Desafortunadamente, la mayoría de los exoplanetas potencialmente habitables no tienen tanta suerte. Para que los planetas alberguen potencialmente vida, deben estar lo suficientemente cerca de una estrella para que el agua no se congele, pero no tan cerca como para que el agua se vaporice.
"Estudiamos los planetas que orbitan dentro de las zonas habitables de las estrellas enanas M y K, las estrellas más comunes del universo, "Dijo Horton." Las zonas habitables alrededor de estas estrellas son más estrechas porque las estrellas son más pequeñas y menos poderosas que estrellas como nuestro sol. Por otro lado, Se cree que las estrellas enanas M y K tienen una actividad de destello más frecuente que nuestro sol, y es poco probable que sus planetas bloqueados por las mareas tengan campos magnéticos que ayuden a desviar sus vientos estelares ".
Chen y Horton realizaron previamente un estudio de los promedios climáticos a largo plazo de los sistemas estelares enanos M. Bengalas sin embargo, ocurren en escalas de tiempo de horas o días. Aunque estas breves escalas de tiempo pueden ser difíciles de simular, incorporar los efectos de las llamaradas es importante para formar una imagen más completa de las atmósferas de exoplanetas. Los investigadores lograron esto incorporando datos de destellos de la Encuesta de satélites de exoplanetas en tránsito de la NASA, lanzado en 2018, en sus simulaciones de modelos.
Usando bengalas para detectar vida
Si hay vida en estos exoplanetas enanos M y K, trabajos anteriores plantean la hipótesis de que las llamaradas estelares podrían facilitar su detección. Por ejemplo, Las llamaradas estelares pueden aumentar la abundancia de gases indicadores de vida (como dióxido de nitrógeno, óxido nitroso y ácido nítrico) desde niveles imperceptibles a detectables.
"Los fenómenos meteorológicos espaciales suelen verse como un detrimento de la habitabilidad, ", Dijo Chen." Pero nuestro estudio muestra cuantitativamente que algo de clima espacial en realidad puede ayudarnos a detectar firmas de gases importantes que podrían significar procesos biológicos ".
Este estudio involucró a investigadores de una amplia gama de antecedentes y experiencia, incluidos los científicos del clima, científicos de exoplanetas, astrónomos, teóricos y observadores.
"Este proyecto fue el resultado de un fantástico esfuerzo colectivo en equipo, "dijo Eric T. Wolf, científico planetario en CU Boulder y coautor del estudio. "Nuestro trabajo destaca los beneficios de los esfuerzos interdisciplinarios al investigar las condiciones en los planetas extrasolares".
