Los violentos estallidos de gas hirviente de las enanas rojas jóvenes pueden hacer que las condiciones sean inhabitables en los planetas incipientes. En la interpretación de este artista, un activo, una enana roja joven (derecha) está quitando la atmósfera de un planeta en órbita (izquierda). Los astrónomos de la ASU han descubierto que las llamaradas de las enanas rojas más jóvenes que estudiaron, de aproximadamente 40 millones de años, tienen entre 100 y 1000 veces más energía que cuando las estrellas son más viejas. También detectaron una de las llamaradas estelares más intensas jamás observadas en luz ultravioleta, más enérgica que la llamarada más poderosa jamás registrada desde nuestro Sol. Crédito:NASA, ESA, y D. Player (STScI)
Nuevas observaciones de dos astrónomos de la Universidad Estatal de Arizona que utilizan el Telescopio Espacial Hubble han captado una estrella enana roja en un estallido violento, o superflare. El estallido de radiación fue más poderoso que cualquier otro estallido jamás detectado desde el Sol, y probablemente afectaría la habilitación de los planetas que lo orbitan.
Es más, los astrónomos dicen, tales superbrillantes parecen más comunes en las enanas rojas más jóvenes, que erupcionan de 100 a 1000 veces más poderosamente de lo que lo harán cuando envejezcan.
La superflare fue detectada como parte de un programa de observación del Telescopio Espacial Hubble denominado HAZMAT, que significa "Zonas habitables y actividad enana M a través del tiempo". El programa examina a las enanas rojas (también conocidas como enanas M) a tres edades diferentes:jóvenes, intermedio, y viejos, y los observa a la luz ultravioleta, donde muestran la mayor actividad.
"Las estrellas enanas rojas son las más pequeñas, más común, y las estrellas más longevas de la galaxia, "dice Evgenya Shkolnik, profesor asistente en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU e investigador principal del programa HAZMAT. "Además, creemos que la mayoría de las estrellas enanas rojas tienen sistemas de planetas que las orbitan ".
La órbita del telescopio Hubble sobre la atmósfera de la Tierra le da claridad, vistas sin obstáculos en longitudes de onda ultravioleta. Se cree que las llamaradas están alimentadas por intensos campos magnéticos que se enredan con los movimientos turbulentos de la atmósfera estelar. Cuando el enredo se vuelve demasiado intenso, los campos se rompen y se vuelven a conectar, liberando enormes cantidades de energía.
El investigador postdoctoral de ASU, Parke Loyd, es el primer autor del artículo (que se publicará en el Diario astrofísico ) que informa sobre los estallidos estelares.
Él dice, "Cuando me di cuenta de la gran cantidad de luz que emitía la superflare, Me senté mirando la pantalla de mi computadora durante bastante tiempo pensando, 'Whoa' ".
Loyd señala, "La recopilación de datos sobre las enanas rojas jóvenes ha sido especialmente importante porque sospechamos que estas estrellas serían bastante rebeldes en su juventud, que son los primeros cien millones de años después de su formación ".
Él añade, "La mayoría de los planetas potencialmente habitables de nuestra galaxia han tenido que soportar llamaradas intensas como las que observamos en algún momento de su vida. Ese es un pensamiento aleccionador".
Entorno duro para planetas
Aproximadamente las tres cuartas partes de las estrellas de nuestra Vía Láctea son enanas rojas. La mayoría de los planetas de la "zona habitable" de la galaxia, planetas que orbitan alrededor de sus estrellas a una distancia donde las temperaturas son lo suficientemente moderadas como para que exista agua líquida en su superficie, orbitan enanas rojas. De hecho, la estrella más cercana a nuestro sol, una enana roja llamada Proxima Centauri, tiene un planeta del tamaño de la Tierra en su zona habitable.
Las observaciones con el Telescopio Espacial Hubble descubrieron una superflare (línea roja) que provocó que el brillo de una estrella enana roja en el ultravioleta lejano aumentara abruptamente en un factor de casi 200. Crédito:P. Loyd / ASU
Sin embargo, las enanas rojas, especialmente las enanas rojas jóvenes, son estrellas activas, produciendo llamaradas que podrían disparar tanta energía que interrumpe y posiblemente despoja de las atmósferas de estos planetas incipientes.
"El objetivo del programa HAZMAT es comprender la habitabilidad de los planetas alrededor de estrellas de baja masa, ", explica Shkolnik." Estas estrellas de baja masa son de importancia crítica para comprender las atmósferas planetarias ". La radiación ultravioleta puede modificar la química en la atmósfera de un planeta, o potencialmente eliminar esa atmósfera.
Las observaciones reportadas en el Diario astrofísico examinó la frecuencia de los brotes de 12 enanas rojas jóvenes (40 millones de años) y representan solo la primera parte del programa HAZMAT. Estas estrellas muestran que las estrellas jóvenes de baja masa brillan con mucha más frecuencia y energía que las estrellas viejas y las estrellas de mediana edad como nuestro Sol, como lo demuestra la superflare.
"Con el sol, tenemos cien años de buenas observaciones, "dice Loyd". Y en ese momento, hemos visto uno, tal vez dos, llamaradas que tienen una energía que se acerca a la de la super llamarada ".
Sin embargo, él dice, "En poco menos de un día de observaciones del Hubble de estas jóvenes estrellas, atrapamos la superflare. Esto significa que estamos viendo superbrillantes que ocurren todos los días o incluso algunas veces al día ".
¿Podrían las superbrillantes de tal frecuencia e intensidad bañar planetas jóvenes con tanta radiación ultravioleta que descarten para siempre cualquier posibilidad de habitabilidad?
Según Loyd, "Las llamaradas como las que observamos tienen la capacidad de despojar la atmósfera de un planeta. Pero eso no significa necesariamente fatalidad y pesimismo para la vida en el planeta. Simplemente podría ser una vida diferente a la que imaginamos. O podría haber otros procesos que podría reponer la atmósfera del planeta. Sin duda, es un entorno hostil, pero dudaría en llamarlo un ambiente estéril ".
La siguiente parte del estudio HAZMAT será estudiar las enanas rojas de edad intermedia que tienen 650 millones de años. Luego, las enanas rojas más antiguas se analizarán y compararán con las estrellas jóvenes e intermedias para comprender la evolución del entorno de radiación de alta energía para los planetas alrededor de estas estrellas de baja masa.
Enanas rojas que se estima que arden hasta un billón de años, disponer de una gran cantidad de tiempo para eventualmente albergar la evolución, planetas habitables.
"Simplemente tienen muchas más oportunidades para que la vida evolucione, dada su longevidad, ", dice Shkolnik." No creo que sepamos con certeza de una forma u otra si los planetas que orbitan alrededor de las enanas rojas son habitables por el momento, pero creo que el tiempo lo dirá ".
Ella dice, "Es fantástico que vivamos en una época en la que tenemos la tecnología para responder realmente a este tipo de preguntas, en lugar de simplemente filosofar sobre ellos ".
