Super llamaradas y su influencia en procesos de formación planetaria
Las largas relaciones entre las estrellas y los planetas que las rodean, incluidos el Sol y la Tierra, pueden ser incluso más complejas de lo que se pensaba. Esta es una de las conclusiones de un nuevo estudio que involucró a miles de estrellas utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA.
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| Estas imágenes contienen dos de las regiones de formación de estrellas del mayor estudio de este tipo realizado hasta la fecha en rayos X por Chandra. El estudio describe el vínculo entre llamaradas muy poderosas, o estallidos, de unas 24.000 estrellas jóvenes y el impacto que podrían tener en los planetas en órbita a su alrededor. En estas imágenes, se muestran los rayos X de Chandra junto con los datos infrarrojos de Spitzer. Las poderosas llamaradas observadas por Chandra en esta investigación ocurren en todas las regiones de formación de estrellas y entre estrellas jóvenes de todas las masas diferentes, incluidas aquellas similares al Sol. Estas llamaradas pueden influir en cómo se forman los planetas, así como en la presencia de cualquier atmósfera que posean. Crédito: Rayos X: NASA / CXC / Penn State / K. Getman, et al; Infrarrojos: NASA / JPL / Spitzer |
Al realizar el estudio más grande jamás realizado de regiones de formación de estrellas en rayos X, un equipo de investigadores ha ayudado a delinear el vínculo entre llamaradas muy poderosas, o estallidos, de estrellas jóvenes y el impacto que podrían tener en los planetas en órbita.
"Nuestro trabajo nos dice cómo el Sol pudo haberse comportado y afectado a la joven Tierra hace miles de millones de años", dijo Kostantin Getman de la Universidad Estatal de Pensilvania en University Park, Pensilvania, quien dirigió el estudio. "De alguna manera, esta es nuestra historia de origen final: cómo surgieron la Tierra y el Sistema Solar".
Los científicos examinaron los datos de rayos X de Chandra de más de 24.000 estrellas en 40 regiones diferentes donde se están formando estrellas. Capturaron más de mil estrellas que emitieron llamaradas que son mucho más energéticas que la llamarada más poderosa jamás observada por los astrónomos modernos en el Sol, el "Evento Solar Carrington" en 1859. Las llamaradas "super" son al menos cien mil veces más. enérgico que el evento Carrington y las "mega" llamaradas son hasta 10 millones de veces más enérgicos.
Estas poderosas llamaradas observadas por Chandra en este trabajo ocurren en todas las regiones de formación de estrellas y entre estrellas jóvenes de todas las masas diferentes, incluidas aquellas similares al Sol. También se ven en todas las diferentes etapas de la evolución de las estrellas jóvenes, que van desde las primeras etapas cuando la estrella está fuertemente incrustada en polvo y gas y rodeada por un gran disco formador de planetas, hasta etapas posteriores en las que se habrían formado los planetas desapareciendo los discos y el polvo. Las estrellas del estudio tienen edades estimadas en menos de 5 millones de años, en comparación con la edad del Sol de 4.500 millones de años.
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| Imágenes de rayos X e infrarrojos de la nebulosa de la laguna (M8). Crédito: Rayos X: NASA / CXC / Penn State / K. Getman, et al; Infrarrojos: NASA / JPL / Spitzer. |
El equipo descubrió que ocurren varias súper llamaradas por semana para cada estrella joven, promediadas sobre toda la muestra, y alrededor de dos mega llamaradas cada año.
"Queremos saber qué tipo de impacto, bueno y malo, tienen estas erupciones en las primeras vidas de los planetas", dijo el coautor Eric Feigelson, también de Penn State. "Bengalas tan poderosas pueden tener implicaciones importantes".
Durante las últimas dos décadas, los científicos han argumentado que estas llamaradas gigantes pueden ayudar a "dar" planetas a estrellas en formación al alejar el gas de los discos de material que los rodean. Esto puede desencadenar la formación de guijarros y otro material rocoso pequeño que es un paso crucial para que se formen los planetas.
Por otro lado, estas llamaradas pueden "quitarse" de los planetas que ya se han formado al bombardear cualquier atmósfera con una poderosa radiación, lo que posiblemente resulte en su completa evaporación y destrucción en menos de 5 millones de años.
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| Imágenes de rayos X e infrarrojos del RCW 120 Crédito: Rayos X: NASA / CXC / Penn State / K. Getman, et al; Infrarrojos: NASA / JPL / Spitzer |
Los investigadores también realizaron modelos detallados de 55 super y mega llamaradas brillantes y encontraron que la mayoría de ellas se asemejan a llamaradas de larga duración vistas en el Sol que producen "eyecciones de masa coronal", poderosas eyecciones de partículas cargadas que pueden dañar las atmósferas planetarias. El Evento Solar Carrington implicó una expulsión de este tipo.
Este trabajo también es importante para comprender las erupciones en sí. El equipo descubrió que las propiedades de las llamaradas, como su brillo y frecuencia, son las mismas para las estrellas jóvenes con y sin discos formadores de planetas. Esto implica que las llamaradas son probablemente similares a las que se ven en el Sol, con bucles de campo magnético que tienen ambas huellas en la superficie de la estrella, en lugar de una anclada al disco y otra a la estrella.
"Hemos descubierto que estas llamaradas gigantes son como las del Sol, pero están muy magnificadas en energía y frecuencia, y en el tamaño de sus bucles magnéticos", dijo el coautor Gordon Garmire del Instituto Huntingdon de Astronomía de Rayos X en Huntingdon, Pensilvania ". Comprender estos estallidos estelares puede ayudarnos a comprender los destellos más poderosos y las eyecciones de masa coronal del Sol".
Este trabajo fue presentado en la reciente reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense y se describe en un artículo dirigido por Getman que fue aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal y está disponible aquí. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de Rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla la ciencia desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.
¿Cómo afectaron a la Tierra las erupciones o estallidos del joven Sol? Un nuevo estudio que utiliza el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA busca averiguarlo. Al estudiar miles de estrellas jóvenes, ha surgido nueva información. Estas llamaradas pueden nutrir y dañar los planetas y sus atmósferas.Otros materiales sobre los hallazgos están disponibles en:
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Contactos con los medios:
Megan Watzke
Centro de rayos X Chandra, Cambridge, Mass.
617-496-7998
Molly Porter
Centro Marshall de Vuelos Espaciales, Huntsville, Alabama
256-544-0034
• Publicado en Chandra el 16 de junio del 2021, enlace publicación.
