Aunque son violentas e impredecibles, las llamaradas estelares emitidas por la estrella anfitriona de un planeta no necesariamente evitan la formación de vida, según un nuevo estudio de la Universidad Northwestern.
Emitidas por estrellas, las llamaradas estelares son destellos repentinos de imágenes magnéticas. En la Tierra, las llamaradas del Sol a veces dañan los satélites e interrumpen las comunicaciones de radio. En otras partes del universo, las llamaradas estelares robustas también tienen la capacidad de agotar y destruir gases atmosféricos, comoozono. Sin el ozono, los niveles dañinos de radiación ultravioleta UV pueden penetrar la atmósfera de un planeta, disminuyendo así sus posibilidades de albergar vida en la superficie.
Al combinar la química atmosférica en 3D y el modelado climático con datos de llamaradas observadas de estrellas distantes, un equipo liderado por Northwestern descubrió que las llamaradas 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 planetas que experimentan llamaradas frecuentes con 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 haciaun nuevo equilibrio químico. "
"Hemos descubierto que las erupciones estelares pueden no excluir la existencia de vida", agregó Daniel Horton, autor principal del estudio. "En algunos casos, la llamarada no erosiona todo el ozono atmosférico. La vida en la superficie aún puede tener unlucha contra la oportunidad ".
El estudio se publicará el 21 de diciembre en la revista Astronomía de la naturaleza . Es un esfuerzo conjunto entre investigadores de Northwestern, University of Colorado en Boulder, University of Chicago, Massachusetts Institute of Technology 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 candidato a doctorado en el Grupo de Investigación sobre Cambio Climático de Horton y futuro investigador de la NASA.
Importancia de las bengalas
Todas las estrellas, incluido nuestro propio sol, destellan o liberan energía almacenada al azar. Afortunadamente para los terrícolas, las erupciones del sol generalmente tienen un impacto mínimo en el planeta.
"Nuestro sol es más un gigante apacible", dijo Allison Youngblood, astrónoma de la Universidad de Colorado y coautora del estudio. "Es más viejo y no tan activo como las estrellas más jóvenes y más pequeñas. La Tierra también tiene un fuertecampo magnético, que desvía los vientos dañinos del sol. "
Desafortunadamente, la mayoría de los exoplanetas potencialmente habitables no tienen tanta suerte. Para que los planetas puedan albergar vida, deben estar lo suficientemente cerca de una estrella para que su agua no se congele, pero no tan cerca como para que el agua se vaporice.
"Estudiamos planetas que orbitan dentro de las zonas habitables de las estrellas enanas M y K, las estrellas más comunes en el universo", dijo Horton. "Las zonas habitables alrededor de estas estrellas son más estrechas porque las estrellas son más pequeñas y menos poderosas que las estrellas comonuestro sol. Por otro lado, se cree que las estrellas enanas M y K tienen una actividad de llamarada 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. Sin embargo, las erupciones ocurren en escalas de tiempo de horas o días. Aunque estas breves escalas de tiempo pueden ser difíciles de simular, incorporando los efectos de las erupcioneses importante para formar una imagen más completa de las atmósferas de exoplanetas. Los investigadores lograron esto incorporando datos de destellos del Estudio 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 yácido 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 algunos fenómenos meteorológicos espaciales pueden 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 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 de CU Boulder y coautor del estudio. "Nuestro trabajo destaca los beneficios de los esfuerzos interdisciplinarios cuando se investigan las condiciones en extrasolaresplanetas. "
El estudio fue apoyado por el Premio de Investigación para Graduados en Ciencia y Tecnología de la Tierra y el Espacio de la NASA número 80NSSC19K1523.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Northwestern . Original escrito por Amanda Morris. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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