Proxima b , el exoplaneta más cercano a nuestro Sistema Solar, ha sido un punto focal de estudio científico desde que se confirmó por primera vez (en 2016). Este planeta terrestre (también conocido como rocoso) orbita Proxima Centauri, una estrella de tipo M (enana roja) ubicada a 4,2 años luz más allá de nuestro Sistema Solar, y es parte del sistema Alpha Centauri. Además de su proximidad y composición rocosa, también se encuentra dentro de la zona habitable de su estrella madre (HZ).
Hasta que se pueda enviar una misión a este planeta (como Breakthrough Starshot ), los astrobiólogos se ven obligados a postular sobre la posibilidad de que pueda existir vida allí. Desafortunadamente, una campaña internacional que monitoreó Proxima Centauri durante meses utilizando nueve telescopios terrestres y espaciales, detectó recientemente una llamarada extrema proveniente de la estrella, una que habría hecho inhabitable Proxima b.
La campaña fue liderada por Meredith A. MacGregor , profesor asistente de astrofísica de la Universidad de Colorado Boulder, e incluyó miembros de la Institución Carnegie para la Ciencia , Instituto de Astronomía de Sydney (SIfA), CSIRO Astronomía y ciencia espacial, Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI), el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) y varias universidades.
La impresión de este artista muestra el planeta Proxima b orbitando la estrella enana roja Proxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar. Crédito: ESO / M. Kornmesser
Las estrellas de tipo M como Proxima Centauri son una clase de estrellas de baja masa y baja luminosidad que se sabe que son variables e inestables en comparación con otras clases. En particular, estas estrellas son propensas a brotes, que ocurren cuando hay un cambio en sus campos magnéticos que acelera los electrones hasta casi la velocidad de la luz (NLS). Estos electrones interactúan con el plasma de la estrella, provocando una erupción que produce emisiones en todo el espectro electromagnético (EM).
Para determinar la cantidad de llamaradas de Proxima Centauri, el equipo de investigación observó la estrella durante 40 horas en el transcurso de varios meses en 2019. Pathfinder de matriz de kilómetros cuadrados australianos (ASKAP), Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), telescopio espacial Hubble (HST), Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito (TESS), y el telescopio du Pont .
Estos telescopios registraron una llamarada masiva el 1 de mayo de 2019, capturando el evento mientras producía un amplio espectro de radiación EM y rastreando su tiempo y energía con un detalle sin precedentes. Como explicó MacGregor en un reciente Carnegie Science presione soltar :
“La estrella pasó de ser normal a 14.000 veces más brillante cuando se ve en longitudes de onda ultravioleta en el lapso de unos pocos segundos ... Si hubiera vida en el planeta más cercano a Próxima Centauri, tendría que verse muy diferente a cualquier cosa en la Tierra. Un ser humano en este planeta lo pasaría mal '.
Dado que las enanas rojas son bastante tenues en comparación con otros tipos de estrellas, es poco probable que las erupciones produzcan mucha luz visible. Por lo general, los astrónomos se consideran afortunados si pueden observar llamaradas de este tipo con solo dos instrumentos. Esta campaña fue la primera vez que los astrónomos pudieron obtener una cobertura de múltiples longitudes de onda de una llamarada estelar, lo que les permitió observar las enormes oleadas de radiación ultravioleta y de ondas milimétricas.
Representación del artista del interior de una estrella de baja masa, como la que se ve en una imagen de rayos X de Chandra en el recuadro. Crédito: NASA / CXC / M.Weiss
Los hallazgos del equipo, que aparecieron en Las cartas del diario astrofísico el 21 de abril, constituyen una de las anatomías más profundas de un destello de cualquier estrella de nuestra galaxia. En el futuro, estas señales podrían ayudar a los investigadores a recopilar más información sobre cómo las estrellas generan llamaradas, lo que podría tener inmensas implicaciones para los estudios de exoplanetas y habitabilidad. Desafortunadamente, no augura nada bueno para planetas como Proxima b.
Esta investigación es la última de una serie de artículos y estudios realizados desde que se descubrió Proxima b que indican cómo el sistema no es adecuado para la vida. Como el exoplaneta más cercano a la Tierra y ubicado en el HZ de la estrella, Proxima b es el candidato más probable para observaciones de seguimiento y estudios astrobiológicos. Pero según este último estudio, las llamaradas que emite probablemente habrían dejado al planeta estéril hace mucho tiempo. Como Weinberger explicado :
“Proxima Centauri tiene una edad similar al Sol, por lo que ha estado bombardeando sus planetas con llamaradas de alta energía durante miles de millones de años. El estudio de estas erupciones extremas con múltiples observatorios nos permite comprender qué han soportado sus planetas y cómo podrían haber cambiado. Ahora sabemos que estos observatorios muy diferentes que operan en longitudes de onda muy diferentes pueden ver el mismo impulso energético rápido '.
Más allá de Proxima Centauri, los hallazgos también podrían tener implicaciones para todos los planetas que orbitan dentro de los HZ de las estrellas enanas rojas. Las enanas de tipo M son el tipo más común de estrellas en nuestra galaxia y representan aproximadamente el 70% de las estrellas en todo el Universo. Del más 4.375 exoplanetas que se han confirmado hasta la fecha, se ha encontrado un número estadísticamente significativo de planetas 'similares a la Tierra' orbitando enanas de tipo M.
Ilustración de un artista de un exoplaneta hipotético que orbita alrededor de una enana roja. Créditos de imagen: NASA / ESA / G. Tocino (STScI)
Esto ha llevado a muchos astrónomos a especular que el mejor lugar para encontrar planetas rocosos potencialmente habitables es en los sistemas de estrellas enanas rojas. Para que esto sea cierto, la mayoría de estas estrellas tendrían que ser significativamente menos activas que Proxima Centauri. En una nota más positiva, la investigación sugiere que nuestro vecino estelar más cercano podría tener más sorpresas reservadas para los astrónomos, como tipos de llamaradas previamente desconocidas que demuestran la física exótica.
Esta investigación se llevó a cabo con el apoyo del Centro Espacial Goddard de la NASA.
Otras lecturas: Ciencia Carnegie , Las cartas del diario astrofísico