Actividad en enanas rojas vs habitabilidad planetaria

Sabemos que las estrellas enanas rojas son, hasta la fecha, el tipo más común de estrellas de la Vía Láctea.

Debido a su pequeña masa (masa y diámetro inferiores a la mitad del Sol) y baja temperatura superficial (temperatura superficial de menos de 4000 K. Sol, enana amarilla 5.778 K), esta clase de estrellas “frías” constituyen uno de los objetivos más prometedores a la hora de buscar exoplanetas terrestres potencialmente habitables pero, la habitabilidad en sistemas planetarios de enanas rojas está determinada por varios factores, desde el acoplamiento de marea,  la elevada variación estelar y el flujo estelar, dando como resultado una estrecha zona de habitabilidad dejando un margen muy ajustado a los exoplanetas como candidatos a albergar vida extraterrestre.

Ahora, nuevos resultados en las investigaciones basado en los datos de archivo de la misión GALEX (Galaxy Evolution Explorer), misión que fue dedicada a observar galaxias en longitudes de onda ultravioleta y finalizada el 28 de junio de 2013, aporta nuevas evidencias sobre la actividad de estos objetos estelares, detectando decenas de fulguraciones en estrellas enanas rojas. Algunas de estas erupciones fueron más débiles que las detectadas previamente. Puesto que las fulguraciones más pequeñas tienden a ocurrir con más frecuencia, estas podrían tener grandes implicaciones para la habitabilidad planetaria.

Observatorio espacial misión GALEX. Crédito: NAS/ESA/JPL.

 

 

En efecto, los descubrimientos de planetas en las zonas habitables de los sistemas TRAPPIST-1 y LHS 1140 (LHS 1140, un objetivo mucho más viable para albergar vida que Próxima b o TRAPPIST-1), sugieren que los mundos del tamaño de la Tierra podrían rodear a miles de millones de estrellas enanas rojas, como hemos comentado, el tipo más común de estrella en nuestra galaxia. Pero, como nuestro propio sol, muchas de estas estrellas fulguran intensamente. Entonces, ¿Son las enanas rojas realmente tan amistosas con la vida como aparecen, o estas llamaradas hacen que las superficies de cualquier planeta en órbita a estas estrellas sean inhóspitas?

Esta es la cuestión que el equipo de científicos sigue investigado en los 10 años de observaciones ultravioleta por la nave GALEX, buscando aumentos rápidos en el brillo de las estrellas debido a las fulguraciones. Las fulguraciones emiten radiación a través de una amplia franja de longitudes de onda, con una fracción significativa de su energía total liberada en las bandas ultravioleta donde GALEX observó. Al mismo tiempo, las enanas rojas de las que surgen las fulguraciones son relativamente oscuras en el ultravioleta. Este contraste, combinado con la resolución temporal de los detectores GALEX, permitió al equipo medir los eventos con menos energía total que muchas fulguraciones más intensas previamente detectadas.

“¿Y si los planetas están constantemente bañados por estas pequeñas, pero aún significativas,fulguraciones?”, Se preguntó Scott Fleming del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland. “Podría haber un efecto acumulativo”.

Esto es importante porque, aunque individualmente son menos energéticas y por lo tanto menos hostiles para la vida, estas pequeñas fulguraciones podrían ser mucho más frecuentes y constantes, produciendo con el tiempo un ambiente inhospitalario para la vida.

Imagen artística de un planeta orbitando su estrella anfitriona, una enana roja. Crédito: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).

 

Para detectar y medir con precisión estas fulguraciones menos energéticas, el equipo tuvo que cortar los datos de GALEX en muy alta resolución de tiempo. De las imágenes con tiempos de exposición de casi media hora, el equipo fue capaz de revelar las variaciones estelares durando sólo unos segundos.

El primer autor Chase Million de Million Concepts en State College, Pensilvania, dirigió un proyecto llamado gPhoton que reprocesó más de 100 terabytes de datos GALEX en el Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST), ubicado en STScI. El equipo utilizó entonces un software personalizado desarrollado por Million y Clara Brasseur (STScI) para buscar varios cientos de estrellas enanas rojas y detectar decenas de fulguraciones.

“Hemos hallado destellos enanos en toda la gama que esperábamos que GALEX fuera sensible, desde pequeñas fulguraciones que duran unos segundos hasta monstruos que hacen una estrella cientos de veces más brillante durante unos minutos“, dijo Million.

La Clave

Las fulguraciones detectadas por GALEX son similares en resistencia a las producidas por nuestro propio sol. Sin embargo, debido a que un exoplaneta tendría que orbitar mucho más cerca de una estrella enana roja  para mantener una temperatura optima con la vida tal como la conocemos, tales planetas estarían sometidos a más de la energía que la recibida en la Tierra por la actividad solar.

Incluso grandes erupciones pueden arrancar la atmósfera de un planeta. La energética luz ultravioleta de las fulguraciones pueden penetrar en la superficie de un planeta dañando organismos o evitando el surgir de la vida.

Actualmente, los miembros del equipo Rachel Osten (STScI) y Brasseur están examinando las estrellas observadas por las misiones de GALEX y Kepler para buscar destellos similares. El equipo espera encontrar eventualmente cientos de miles de fulguraciones ocultas en los datos de GALEX.

“Estos resultados demuestran el valor de una misión de estudio como GALEX, que fue instigada principalmente para estudiar la evolución de las galaxias a través del tiempo cósmico y ahora está teniendo un impacto en el estudio de exoplanetas habitables cercanos”, dijo Don Neill, investigador de Caltech en Pasadena , California, que fue parte de la colaboración GALEX. “No previmos que GALEX se utilizaría para exoplanetas cuando se diseñó originalmente la misión”.

Nuevos y poderosos instrumentos como el Telescopio Espacial James Webb, programado para su lanzamiento en 2018, serán necesarios para estudiar las atmósferas de planetas orbitando este tipo de estrellas enanas rojas cercanas buscando signos de vida y confirmando la hospitalidad o no de estos sistemas planetarios.

A medida que los investigadores plantean nuevas preguntas sobre el cosmos, los archivos de datos de proyectos y misiones pasadas, como los que se llevan a cabo en MAST con GALEX, continúan produciendo importantes nuevos resultados científicos.

Estos resultados fueron presentados en una conferencia de prensa en una reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Austin, Texas.

La misión de GALEX, que terminó en 2013 después de más de una década de escanear los cielos en luz ultravioleta, fue dirigida por científicos de Caltech. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, también en Pasadena, California, administró la misión y construyó el instrumento científico. JPL es administrado por Caltech para la NASA.

El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, realiza operaciones de ciencia del telescopio espacial Hubble y es el centro de operaciones de misión y ciencia para el Telescopio Espacial James Webb. STScI es operado por la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, D.C.

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Fuentes: GALEX Mission /HubbleSite

 

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