Un exoplaneta puede parecer el lugar perfecto para establecer la limpieza, pero antes de ir allí, eche un vistazo más de cerca a su estrella.
Los astrofísicos de la Universidad de Rice están haciendo exactamente eso, construyendo un modelo de computadora para ayudar a juzgar cómo la propia atmósfera de una estrella impacta 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 cerca de 4.000de ellos.
La autora principal y estudiante graduada de Rice, Alison Farrish, y su asesor de investigación, el físico solar David Alexander, dirigieron el primer estudio de su grupo para caracterizar el entorno del "clima espacial" de estrellas distintas a la nuestra para ver cómo afectaría la actividad magnética alrededor de unexoplaneta. Es el primer paso en un proyecto financiado por la National Science Foundation para explorar los campos magnéticos alrededor de los planetas mismos.
"Es imposible con la tecnología actual determinar si un exoplaneta tiene un campo magnético protector o no, por lo que este documento se centra en lo que se conoce como el 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 expanden un modelo de campo magnético que combina lo que se conoce sobre el transporte de flujo magnético solar: el movimiento de los campos magnéticos alrededor, a través y que emanan de la superficie del sol, a una amplia gama de estrellas con diferentes niveles deactividad magnética. El modelo se utiliza para crear una simulación del campo magnético interplanetario que rodea a estas estrellas simuladas.
De esta forma, pudieron formular la hipótesis del entorno potencial experimentado por sistemas de exoplanetas "populares" como Ross 128, Proxima Centauri y TRAPPIST 1, todas estrellas enanas con exoplanetas conocidos.
Ninguna estrella está 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 lejos al espacio. La propia magnetosfera de la Tierra ayuda a convertirlo en un puerto seguro para la vida,pero si ese es el caso para cualquier exoplaneta queda por determinar.
"Para la mayoría de las personas, un planeta de 'zona habitable' tradicionalmente significa que tiene la temperatura adecuada 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. "Eso es muy poco tiempoen términos astronómicos. El planeta puede tener las condiciones adecuadas de temperatura y presión para la habitabilidad, y se pueden formar algunas formas de vida simples, pero eso es todo lo que van a llegar. La atmósfera se despojaría y la radiación en la superficie sería bastanteintenso.
"Cuando no tienes una atmósfera, ahora tienes toda la emisión de rayos ultravioleta y rayos X de la estrella encima de la emisión de partículas", dijo. "Queremos entender mejor esta interacción y poder compararcon 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 el campo magnético asterosférico se desacopla efectivamente de la estrella.
"Nuestro modelo nos permite precisar algunas de las características clave de la actividad de una estrella con respecto a la emergencia y el transporte del flujo en el transcurso de un ciclo estelar", dijo Alexander. "Esto permite una comparación directa con las observaciones, que actualmentemuy escaso para las estrellas que no sean el 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 las personas están prestando mucha atención - Ross, Proxima y TRAPPIST - están captando interés porque tienen planetas en sus zonas habitables, pero, según nuestros cálculos, la mayoría caendentro de la superficie media de Alfvén ", dijo Farrish." Esto crea el potencial para una conexión magnética directa entre la estrella y el planeta que conduciría con mayor fuerza a la pérdida de la atmósfera del planeta ".
Uno de esos planetas orbita alrededor de Proxima Centauri. "La estrella es un séptimo 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 Alexandertenga en cuenta 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., GJ 3323 c, orbita fuera de la superficie de Alfvén pero desafortunadamente bien fuera de la zona habitable.
"Estoy siendo cauteloso al no decir que hay un sistema que nos entusiasma a todos, pero tener dos planetas de la misma edad a ambos lados de la superficie de Alfvén podría ser útil, cuando las observaciones mejoran, para explorar cómolos campos se forman en exoplanetas ", dijo Alexander.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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