Estrelas anãs vermelhas são o tipo mais generalidade de estrela em nossa vizinhança e provavelmente na Via Láctea. Por esta razão, muitos dos exoplanetas semelhantes à terreno e potencialmente vitais que detectamos são anãs vermelhas em trajectória. O problema é que as anãs vermelhas podem exibir comportamento de erupção intensa, muito mais energético do que nosso Sol relativamente plácido.

logo, o que significa que o potencial desses exoplanetas é realmente harmonizável com a vida?

A maior troço da vida na terreno, e provavelmente em outros mundos, depende da vigor estelar para sobreviver. O Sol tem sido o motor da vida na terreno desde a reprodução das primeiras células. Mas às vezes, uma vez que todas as estrelas, o Sol atua e emite chamas.

Às vezes, ele emite chamas extremamente energéticas. A poderosa vigor magnética da atmosfera do Sol torna-se instável e uma grande quantidade de vigor é liberada. Se for lançado na terreno, pode suscitar problemas. Isso pode suscitar interrupções nas comunicações de rádio e até mesmo desligamentos.

Mas em termos de atividade de flare, o Sol é relativamente fraco em confrontação com outras estrelas. Algumas estrelas, principalmente as anãs vermelhas, podem fluir com frequência e violência. Uma equipe de pesquisadores estudou uma vez que a atividade das chamas afeta a atmosfera e o potencial de vida em planetas semelhantes à terreno orbitando estrelas de baixa tamanho, incluindo estrelas do tipo M, estrelas do tipo K e estrelas semelhantes à terreno. tipo G.

Arte de uma estrela anã vermelha em chamas, orbitada por um exoplaneta. (NASA / ESA / G. Bacon / STScI)

O novo estudo é denominado “Persistência da química atmosférica impulsionada pelas chamas em mundos de áreas habitáveis ​​rochosasO responsável principal é Howard Chen, um aluno de doutorado da Northwestern University. O item foi publicado na revista Astronomia da Natureza.

“Nosso Sol é mais do que um gigante suave”, disse Allison Youngblood, astrônoma da Universidade do Colorado em Boulder e co-autora do estudo.

“É mais velha e não tão ativa quanto estrelas menores e mais jovens. A terreno também tem um possante campo magnético, que desvia os ventos nocivos do Sol.”

Isso ajuda a explicar por que a terreno está “ondulando positivamente a vida”, uma vez que Carl Sagan descreveu nosso planeta. Mas para planetas orbitando estrelas de baixa tamanho uma vez que anãs vermelhas (anãs M), a situação é muito dissemelhante.

Sabemos que erupções solares e expulsões de tamanho coronal associadas podem ser muito prejudiciais às perspectivas de vida em exoplanetas desprotegidos. Os autores escrevem em sua introdução que “[s]A atividade Tellar – que inclui erupções estelares, ejeções de tamanho coronal (CMEs) e eventos de prótons estelares (SPEs) – tem uma profunda influência na habitabilidade de um planeta, principalmente através de seu efeito sobre a atmosfera ozônio. “

Um único clarão cá e ali ao longo do tempo não tem muito efeito. Mas muitas anãs vermelhas têm surtos mais frequentes e prolongados.

“Comparamos a química atmosférica de planetas que experimentam surtos frequentes com planetas que não vivenciam surtos. A química atmosférica de longo prazo é muito dissemelhante”, disse Howard Chen, o primeiro responsável do estudo, à Northwestern. transmitido de prelo.

“Flares contínuos levam a constituição atmosférica de um planeta a um novo firmeza químico.”

Uma das coisas que a equipe analisou foi o ozônio e o efeito que ele tem sobre ele. cá na terreno, nossa categoria de ozônio ajuda a nos proteger da radiação ultravioleta do sol. Mas a atividade extrema das chamas das anãs vermelhas pode destruir o ozônio na atmosfera dos planetas que as orbitam.

Quando os níveis de ozônio caem, um planeta fica menos protegido da radiação ultravioleta que vem de sua estrela. A radiação ultravioleta poderosa pode diminuir a chance de vida.

Em seu estudo, a equipe usou modelos para ajudar a entender os raios e seus efeitos nas atmosferas de exoplanetas. Eles usaram dados claros do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e dados climáticos de longo prazo de outros estudos de exoplanetas. Eles encontraram alguns casos em que o ozônio persistiu, apesar da explosão.

“Descobrimos que as explosões estelares podem não impedir a existência de vida”, acrescentou Daniel Horton, principal responsável do estudo. “Em alguns casos, a labareda não destrói todo o ozônio atmosférico. A vida na superfície ainda pode ter uma chance de lutar.”

(Chen et al, 2020)(Chen et al, Nature Astronomy, 2020)

IMAGEM: Esta figura de estudo mostra perfis verticais médios globais de espécies atmosféricas em um planeta simulado em torno de uma estrela semelhante ao G semelhante ao sol. Da esquerda para a direita, são mostradas as proporções de mistura de ozônio, óxido nitroso, ácido nítrico e vapor de chuva.

Os planetas que podem sustentar a vida, pelo menos potencialmente, podem estar em um lugar difícil. Eles devem estar perto o suficiente de suas estrelas para evitar que a chuva congele, mas não muito perto ou muito quente. Mas esta dança fechada pode expô-los a poderosos sinais luminosos.

As anãs vermelhas são menores e mais frias do que o nosso Sol, logo a zona habitável de todos os planetas que orbitam é menor e muito mais próxima da estrela do que a terreno ao sol. Isso não somente os expõe a chamas, mas faz com que os planetas fiquem presos em suas estrelas.

A combinação de flare e bloqueio de maré pode ser ruim para as perspectivas de vida. A rotação da terreno gera sua magnetosfera protetora, mas os planetas de maré não podem gerá-la e estão amplamente desprotegidos da radiação ultravioleta estelar.

“Nós estudamos planetas orbitando nas zonas habitáveis ​​das estrelas anãs M e K, as estrelas mais comuns do universo”, disse Horton.

“As zonas habitáveis ​​em torno dessas estrelas são mais estreitas porque as estrelas são menores e menos poderosas do que estrelas uma vez que o nosso Sol. Por outro lado, as estrelas anãs M e K são pensadas para ter atividade de flare mais frequente do que é improvável que nosso Sol e seus planetas fechados tenham campos magnéticos para ajudar a desviar seus ventos estelares. “

(Chen et al, 2020)(Chen et al, 2020)

IMAGEM: Esta figura de estudo mostra uma vez que explosões estelares repetidas podem modificar os gases atmosféricos em um planeta semelhante à terreno em torno de uma estrela semelhante ao Sol.

Há também um lado mais positivo neste estudo. A equipe descobriu que uma atividade abrupta pode ajudar a encontrar vida.

Flares podem facilitar a detecção de alguns gases que são biomarcadores. Nesse caso, eles descobriram que a vigor da esbraseamento pode realçar a presença de gases uma vez que ácido nítrico, dióxido de nitrogênio e óxido de nitrogênio, que podem ser indicadores de processos vivos.

(Chen et al, 2020)(Chen et al, 2020)

IMAGEM: Esta figura de estudo mostra uma vez que a fisionomia estelar repetida pode afetar a química atmosférica em um planeta terreno modelado em torno de uma estrela do tipo K. Observe os altos níveis de NO detectável, a potencial de biomarcador.

“Eventos climáticos espaciais são geralmente considerados prejudiciais à habitabilidade”, disse Chen.

“Mas nosso estudo mostrou quantitativamente que um pouco de espaço-tempo pode nos ajudar a detectar assinaturas de gás importantes que podem valer processos biológicos.”

Mas somente alguns. Em outros casos, seu trabalho mostrou que os flamingos podem destruir bioassinaturas potenciais de vida anóxica.

“Embora relatemos os efeitos 3D de chamas estelares em atmosferas oxidantes, chamas fortes podem ter outros impactos inesperados em atmosferas com condições de redução. Por exemplo, espécies de óxido de hidrogênio derivadas de chamas estelares eles poderiam destruir bioassinaturas anóxicas essenciais, uma vez que metano, dimetilsulfeto e sulfeto de carbonila, suprimindo assim suas características espectroscópicas ”, relatam os autores.

Outro resultado interessante deste estudo diz reverência às magnetosferas de exoplanetas. Eles descobriram que os hiperprimentos podem ajudar a revelar a natureza e a extensão das magnetosferas.

“Mais especulativamente, os eventos de prótons durante hiperlongos podem revelar a existência de campos magnéticos em uma graduação planetária destacando regiões específicas do planeta. Identificando as impressões digitais de fluxo que emite nitrogênio ou óxido de hidrogênio durante tempestades magnéticas e / ou eventos de precipitação auroral, capaz de instaurar a extensão geométrica das magnetosferas exoplanetárias. “

(Chen et al, 2020)(Chen et al, 2020)

IMAGEM: Hyperlongs pode nos ajudar a entender a extensão das magnetosferas exoplaneta, identificando a extensão da sensação do dedo de óxido de nitrogênio.

Outra pesquisa recente sugeriu que exoplanetas sujeitos a chamas, principalmente em torno de estrelas anãs vermelhas, não são lugares ideais para procurar por vida. A atividade do flare é muito prejudicial. Mas este estudo mostra que a situação é mais complexa.

No universal, mostra que o emergência de chamas pode nos ajudar a detectar bioassinaturas em alguns casos. Também mostra que, embora as chamas possam modificar a atmosfera dos exoplanetas, em muitos casos eles voltam ao normal. Também é um traje que estrelas de baixa tamanho vivem muito mais tempo do que estrelas uma vez que o nosso Sol, o que significa que há mais tempo para a vida se desenvolver em seus planetas.

Este novo trabalho destaca a complicação da procura pela vida e quantas variáveis ​​estão envolvidas. E contém pelo menos uma surpresa. Embora a explosão tenha sido considerada em grande troço prejudicial à habitabilidade dos exoplanetas, o traje de que ela pode ajudar a detectar bioassinaturas significa que há mais coisas do que o esperado.

Essa pesquisa exigiu a cooperação de cientistas de várias disciplinas. Foi fundamentado em cientistas do clima, astrônomos, observadores e teóricos e, evidente, cientistas de exoplanetas.

“Este projeto foi o resultado de um esforço coletivo fantástico”, disse Eric T. Wolf, investigador planetário da CU Boulder e co-responsável do estudo.

“Nosso trabalho destaca os benefícios dos esforços interdisciplinares na investigação das condições dos planetas extrasolares.”

Este item foi publicado originalmente por Universo Hoje. Leia o item original.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!