El Sol enfrió pronto su «juventud turbulenta»

Estrellas como el Sol y sus primos menos masivos se calman sorprendentemente rápido después de una juventud turbulenta, algo positivo para la habitabilidad de los planetas que las orbitan, informa Europa Press.

Un equipo de investigadores utilizó datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y de la XMM-Newton de la ESA para ver cómo el brillo de rayos X de estrellas similares al Sol se comporta con el tiempo.

La emisión de rayos X de una estrella viene de una capa fina, caliente, externa, llamada la corona. De los estudios de la emisión de rayos X solares, los astrónomos han determinado que la corona es calentada por procesos relacionados con la interacción de movimientos turbulentos y campos magnéticos en las capas externas de una estrella.

Los altos niveles de actividad magnética pueden producir rayos X brillantes y luz ultravioleta de bengalas estelares. La actividad magnética fuerte también puede generar erupciones poderosas de material de la superficie de la estrella. Tal radiación y erupciones energéticas pueden afectar a los planetas y podrían dañar o destruir sus atmósferas, como se señaló en estudios previos, incluyendo trabajos de Chandra reportados en 2011 y 2013.

Dado que los rayos X estelares reflejan la actividad magnética, las observaciones de rayos X pueden informar a los astrónomos sobre el entorno de alta energía alrededor de la estrella. El nuevo estudio utiliza datos de rayos X de Chandra y XMM-Newton para demostrar que las estrellas como el Sol y sus primos menos masivos disminuyen en brillo de rayos X sorprendentemente rápido.

Específicamente, los investigadores examinaron 24 estrellas que tienen masas similares o menores al Sol, y edades de mil millones de años o más. El rápido declive observado en el brillo de los rayos X implica una rápida disminución de la actividad energética, que puede proporcionar un ambiente hospitalario para la formación y evolución de la vida en cualquier planeta en órbita.

«Esta es una buena noticia para la futura habitabilidad de los planetas que orbitan estrellas parecidas al Sol, porque la cantidad de rayos X dañinos y la radiación ultravioleta que impactan estos mundos a partir de destellos estelares sería menos de lo que solíamos pensar», dijo Rachel Booth, estudiante de la Universidad de Queen’s en Belfast, Reino Unido, quien dirigió el estudio.

Este resultado es diferente de otros trabajos recientes sobre estrellas parecidas al Sol y de masas inferiores con edades menores de mil millones de años. El nuevo trabajo muestra que las estrellas más viejas caen en actividad mucho más rápidamente que sus contrapartes más jóvenes.

«Hemos escuchado mucho sobre la volatilidad de las estrellas menos masivas que el Sol, como TRAPPIST-1 y Proxima Centauri, y cómo eso es malo para las atmósferas que soportan la vida en sus planetas», dijo Katja Poppenhaeger, coautora de Queen’s y el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. «Es refrescante tener algunas buenas noticias para compartir acerca de potencial habitabilidad».

Para entender cuán rápidamente el nivel de actividad magnética estelar cambia con el tiempo, los astrónomos necesitan edades exactas para muchas estrellas diferentes. Esta es una tarea difícil, pero recientemente se han obtenido nuevas estimaciones precisas de la edad a partir de estudios sobre la forma en que una estrella pulsa utilizando las misiones KeRoT y ESA de CoRoT de la NASA. Estas nuevas estimaciones de edad se utilizaron para la mayoría de las 24 estrellas estudiadas aquí.

Los astrónomos han observado que la mayoría de las estrellas son muy magnéticamente activos cuando son jóvenes, ya que las estrellas están girando rápidamente. A medida que la estrella rotativa pierde energía con el tiempo, la estrella gira más lentamente y el nivel de actividad magnética, junto con la emisión de rayos X asociada, disminuye.

«No estamos exactamente seguros de por qué las estrellas mayores se establecen con relativa rapidez», dijo el coautor Chris Watson de la Universidad de Queen’s. «Sin embargo, sabemos que ha llevado a la formación exitosa de la vida en, al menos, un caso, alrededor de nuestro propio Sol».

Una posibilidad es que la disminución en la velocidad de giro de las estrellas más viejas ocurre más rápidamente que para las estrellas más jóvenes. Otra posibilidad es que el brillo de los rayos X disminuya más rápidamente con el tiempo para las estrellas más viejas y de más lenta rotación que para las estrellas más jóvenes.

Un artículo que describe estos resultados ha sido aceptado para su publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, y está disponible en línea. EP