La explosión masiva de plasma abrasador de una estrella

Esta magnífica eyección de masa coronal de nuestro sol ocurrió en 2012. Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center
Esta magnífica eyección de masa coronal de nuestro sol ocurrió en 2012. Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center
  • Categoría de la entrada:Ciencia
  • Última modificación de la entrada:9 diciembre, 2021
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Los astrónomos que espiaban un sistema estelar ubicado a decenas de años luz de la Tierra observaron, por primera vez, un inquietante espectáculo de fuegos artificiales: una estrella, llamada EK Draconis, expulsó una explosión masiva de energía y partículas cargadas mucho más poderosas que cualquier cosa que los científicos hayan visto en nuestro propio sistema solar.

Los investigadores, incluido el astrofísico Yuta Notsu de la Universidad de Colorado Boulder, publicarán sus resultados hoy (9 de diciembre de 2021) en la revista Nature Astronomy .

El estudio explora un fenómeno estelar llamado “eyección de masa coronal”, a veces conocida como tormenta solar. 

Notsu explicó que el sol dispara este tipo de erupciones de forma regular: están formadas por nubes de partículas extremadamente calientes, o plasma , que pueden atravesar el espacio a velocidades de millones de millas por hora. Y son potencialmente malas noticias: si una eyección de masa coronal golpea la Tierra de lleno, podría freír los satélites en órbita y cerrar las redes eléctricas que sirven a ciudades enteras.

“Las eyecciones de masa coronal pueden tener un impacto serio en la Tierra y la sociedad humana”, dijo Notsu, investigador asociado del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) en CU Boulder y el Observatorio Solar Nacional de EE. UU.

Imagen de la Tierra a escala con la erupción del filamento. Nota: la Tierra no está tan cerca del sol, esta imagen es solo para fines de escala. Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center
Imagen de la Tierra a escala con la erupción del filamento. 
Nota: la Tierra no está tan cerca del sol, esta imagen es solo para fines de escala. 
Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center

El nuevo estudio, dirigido por Kosuke Namekata del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y anteriormente académico visitante en CU Boulder, también sugiere que pueden empeorar mucho.

En esa investigación, Namekata, Nostu y sus colegas usaron telescopios en el suelo y en el espacio para mirar a EK Draconis, que parece una versión joven del sol. En abril de 2020, el equipo observó a EK Draconis expulsando una nube de plasma abrasador con una masa de mil billones de kilogramos, más de 10 veces mayor que la eyección de masa coronal más poderosa jamás registrada de una estrella similar al sol.

El evento puede servir como una advertencia de cuán peligroso puede ser el clima en el espacio.

“Este tipo de eyección de gran masa podría, teóricamente, ocurrir también en nuestro sol”, dijo Notsu. “Esta observación puede ayudarnos a comprender mejor cómo eventos similares pueden haber afectado a la Tierra e incluso a Marte durante miles de millones de años”.

Super llamaradas estallan

Notsu explicó que las eyecciones de masa coronal a menudo se producen justo después de que una estrella suelta un destello o una explosión repentina y brillante de radiación que puede extenderse hacia el espacio.

Sin embargo, investigaciones recientes han sugerido que en el sol, esta secuencia de eventos puede ser relativamente tranquila, al menos hasta donde han observado los científicos. 

En 2019, por ejemplo, Notsu y sus colegas publicaron un estudio que mostró que las estrellas jóvenes similares al sol alrededor de la galaxia parecen experimentar pasar a ser superbrillantes frecuentemente, como nuestras propias erupciones solares, pero decenas o incluso cientos de veces más poderosas.

Teóricamente, una super llamarada de este tipo también podría ocurrir en el sol de la Tierra, pero no muy a menudo, tal vez una vez cada varios miles de años. 

Aún así, el equipo de Notsu sintió curiosidad: ¿podría una super llamarada también conducir a una eyección de masa igualmente supercoronal?

“Las super llamaradas son mucho más grandes que las llamaradas que vemos desde el sol,” dijo Notsu. “Así que sospechamos que también producirían eyecciones de masa mucho mayores. Pero hasta hace poco, eso era solo una conjetura “.

Peligro desde arriba

Para averiguarlo, los investigadores se fijaron en EK Draconis. 

La estrella, explicó Notsu, tiene aproximadamente el mismo tamaño que nuestro sol, pero, con solo 100 millones de años, es relativamente joven en un sentido cósmico.

“Es como se veía nuestro sol hace 4.500 millones de años”, dijo Notsu.

Los investigadores observaron la estrella durante 32 noches en invierno y primavera 2020 usando el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) y el Telescopio seimei de la Universidad de Kyoto. 

El 5 de abril, Notsu y sus colegas tuvieron suerte: los investigadores observaron cómo EK Draconis estalló en una super llamarada, una realmente grande. 

Aproximadamente 30 minutos después, el equipo observó lo que parecía ser una eyección de masa coronal que se alejaba de la superficie de la estrella.

Los investigadores solo pudieron captar el primer paso en la vida de esa eyección, llamado fase de “erupción de filamentos”. Pero aun así, era un monstruo que se movía a una velocidad máxima de aproximadamente 1 millón de millas por hora.

También puede que no sea un buen augurio para la vida en la Tierra: los hallazgos del equipo insinúan que el sol también podría ser capaz de extremos tan violentos. 

Pero no contenga la respiración, las eyecciones de masa supercoronal son probablemente raras alrededor de nuestro sol que comienza a crecer.

Aún así, Notsu señaló que las grandes eyecciones de masa pueden haber sido mucho más comunes en los primeros años del sistema solar. 

En otras palabras, las gigantescas eyecciones de masa coronal podrían haber ayudado a dar forma a planetas como la Tierra y Marte en lo que parecen hoy.

“La atmósfera del Marte actual es muy delgada en comparación con la de la Tierra”, dijo Notsu. “En el pasado, pensamos que Marte tenía una atmósfera mucho más espesa. Las eyecciones de masa coronal pueden ayudarnos a comprender lo que le sucedió al planeta durante miles de millones de años “.

Referencia: 9 December 2021, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-021-01532-8

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