Las llamaradas pueden amenazar la habitabilidad del planeta cerca de las enanas rojas
Esta ilustración muestra una estrella enana roja orbitada por un exoplaneta hipotético. Créditos de la imagen: NASA/ESA/G. Bacon (STScI)
NASA JPL Junio 6 de 2017
Las estrellas enanas frescas son blancos calientes para la caza del exoplanet ahora. Los descubrimientos de planetas en las zonas habitables de los sistemas TRAPPIST-1 y LHS 1140, por ejemplo, sugieren que los mundos del tamaño de la Tierra podrían rodear a miles de millones de estrellas enanas rojas, el tipo más común de estrella en nuestra galaxia. Pero, como nuestro propio sol, muchas de estas estrellas estallan con intensas llamaradas. ¿Son las enanas rojas realmente tan amistosas con la vida como aparecen, o estas llamaradas hacen que las superficies de cualquier planeta en órbita sean inhóspitas?
Para abordar esta cuestión, un equipo de científicos ha peinado 10 años de observaciones ultravioleta por la nave espacial Galaxy Evolution Explorer de la NASA (GALEX) en busca de aumentos rápidos en el brillo de las estrellas debido a las bengalas. Las llamaradas emiten radiación a través de una amplia franja de longitudes de onda, con una fracción significativa de su energía total liberada en las bandas ultravioletas donde GALEX observó. Al mismo tiempo, las enanas rojas de las que surgen las llamaradas son relativamente oscuras en el ultravioleta. Este contraste, combinado con la sensibilidad de los detectores GALEX a los cambios rápidos, permitió al equipo medir eventos con menos energía total que muchas llamaradas previamente detectadas. Esto es importante porque, aunque individualmente menos enérgico y por lo tanto menos hostil a la vida, pequeñas bengalas podrían ser mucho más frecuentes y sumar con el tiempo para crear un ambiente inhospitalario.
"¿Y si los planetas están constantemente bañados por estas pequeñas, pero aún significativas, bengalas?", Preguntó Scott Fleming del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore. "Podría haber un efecto acumulativo".
Para detectar y medir con precisión estas llamaradas, el equipo tuvo que analizar los datos en intervalos de tiempo muy cortos. 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 de Chase Million of 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 el Space Telescope Science Institute. El equipo utilizó entonces un software personalizado desarrollado por Million y Clara Brasseur, también en el instituto, para buscar varios cientos de estrellas enanas rojas, y detectaron docenas de destellos.
"Hemos hallado destellos enanos en toda la gama que esperábamos que GALEX fuera sensible, desde pequeñas bengalas que duran unos segundos hasta monstruos que hacen una estrella cientos de veces más brillante durante unos minutos", dijo Million .
Las bengalas detectadas por GALEX son similares en resistencia a las bengalas producidas por nuestro propio sol. Sin embargo, debido a que un planeta tendría que orbitar mucho más cerca de una estrella enana roja y fría para mantener una temperatura amigable con la vida tal como la conocemos, tales planetas estarían sometidos a más de la energía de una llamarada que la Tierra.
Grandes bengalas pueden quitar la atmósfera de un planeta. La luz ultravioleta fuerte de las llamaradas que penetra a la superficie de un planeta podría dañar los organismos o prevenir la vida.
Actualmente, los miembros del equipo Rachel Osten y Brasseur están examinando estrellas observadas por las misiones de GALEX y Kepler para buscar bengalas similares. El equipo espera encontrar eventualmente cientos de miles de bengalas ocultas en los datos de GALEX.
"Estos resultados demuestran el valor de una misión de estudio como GALEX, que fue instigada para estudiar la evolución de las galaxias a través del tiempo cósmico y ahora está teniendo un impacto en el estudio de planetas habitables cercanos", dijo Don Neill, investigador de Caltech en Pasadena , Que formó parte de la colaboración GALEX. "No previmos que GALEX se utilizaría para exoplanetas cuando se diseñó la misión".
Nuevos y poderosos instrumentos como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, programado para su lanzamiento en 2018, serán necesarios para estudiar atmósferas de planetas orbitando estrellas enanas rojas cercanas y buscando señales de vida. Pero 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, continúan produciendo nuevos resultados científicos emocionantes.
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, administró la misión y construyó el instrumento científico. JPL es administrado por Caltech para la NASA.
STScI conduce las operaciones de la ciencia del telescopio espacial de Hubble y es el centro de las operaciones de la misión y de la ciencia para el telescopio espacial de James Webb. STScI es operado por la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington.
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Esta ilustración muestra una estrella enana roja orbitada por un exoplaneta hipotético. Créditos de la imagen: NASA/ESA/G. Bacon (STScI)
NASA JPL Junio 6 de 2017
Las estrellas enanas frescas son blancos calientes para la caza del exoplanet ahora. Los descubrimientos de planetas en las zonas habitables de los sistemas TRAPPIST-1 y LHS 1140, por ejemplo, sugieren que los mundos del tamaño de la Tierra podrían rodear a miles de millones de estrellas enanas rojas, el tipo más común de estrella en nuestra galaxia. Pero, como nuestro propio sol, muchas de estas estrellas estallan con intensas llamaradas. ¿Son las enanas rojas realmente tan amistosas con la vida como aparecen, o estas llamaradas hacen que las superficies de cualquier planeta en órbita sean inhóspitas?
Para abordar esta cuestión, un equipo de científicos ha peinado 10 años de observaciones ultravioleta por la nave espacial Galaxy Evolution Explorer de la NASA (GALEX) en busca de aumentos rápidos en el brillo de las estrellas debido a las bengalas. Las llamaradas emiten radiación a través de una amplia franja de longitudes de onda, con una fracción significativa de su energía total liberada en las bandas ultravioletas donde GALEX observó. Al mismo tiempo, las enanas rojas de las que surgen las llamaradas son relativamente oscuras en el ultravioleta. Este contraste, combinado con la sensibilidad de los detectores GALEX a los cambios rápidos, permitió al equipo medir eventos con menos energía total que muchas llamaradas previamente detectadas. Esto es importante porque, aunque individualmente menos enérgico y por lo tanto menos hostil a la vida, pequeñas bengalas podrían ser mucho más frecuentes y sumar con el tiempo para crear un ambiente inhospitalario.
"¿Y si los planetas están constantemente bañados por estas pequeñas, pero aún significativas, bengalas?", Preguntó Scott Fleming del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore. "Podría haber un efecto acumulativo".
Para detectar y medir con precisión estas llamaradas, el equipo tuvo que analizar los datos en intervalos de tiempo muy cortos. 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 de Chase Million of 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 el Space Telescope Science Institute. El equipo utilizó entonces un software personalizado desarrollado por Million y Clara Brasseur, también en el instituto, para buscar varios cientos de estrellas enanas rojas, y detectaron docenas de destellos.
"Hemos hallado destellos enanos en toda la gama que esperábamos que GALEX fuera sensible, desde pequeñas bengalas que duran unos segundos hasta monstruos que hacen una estrella cientos de veces más brillante durante unos minutos", dijo Million .
Las bengalas detectadas por GALEX son similares en resistencia a las bengalas producidas por nuestro propio sol. Sin embargo, debido a que un planeta tendría que orbitar mucho más cerca de una estrella enana roja y fría para mantener una temperatura amigable con la vida tal como la conocemos, tales planetas estarían sometidos a más de la energía de una llamarada que la Tierra.
Grandes bengalas pueden quitar la atmósfera de un planeta. La luz ultravioleta fuerte de las llamaradas que penetra a la superficie de un planeta podría dañar los organismos o prevenir la vida.
Actualmente, los miembros del equipo Rachel Osten y Brasseur están examinando estrellas observadas por las misiones de GALEX y Kepler para buscar bengalas similares. El equipo espera encontrar eventualmente cientos de miles de bengalas ocultas en los datos de GALEX.
"Estos resultados demuestran el valor de una misión de estudio como GALEX, que fue instigada para estudiar la evolución de las galaxias a través del tiempo cósmico y ahora está teniendo un impacto en el estudio de planetas habitables cercanos", dijo Don Neill, investigador de Caltech en Pasadena , Que formó parte de la colaboración GALEX. "No previmos que GALEX se utilizaría para exoplanetas cuando se diseñó la misión".
Nuevos y poderosos instrumentos como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, programado para su lanzamiento en 2018, serán necesarios para estudiar atmósferas de planetas orbitando estrellas enanas rojas cercanas y buscando señales de vida. Pero 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, continúan produciendo nuevos resultados científicos emocionantes.
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, administró la misión y construyó el instrumento científico. JPL es administrado por Caltech para la NASA.
STScI conduce las operaciones de la ciencia del telescopio espacial de Hubble y es el centro de las operaciones de la misión y de la ciencia para el telescopio espacial de James Webb. STScI es operado por la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington.
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