Nieuwe modellen van massieve stellaire uitbarstingen duiden op een extra laag van complexiteit bij het overwegen of een exoplaneet bewoonbaar is of niet. Modellen die voor onze eigen zon zijn ontwikkeld, zijn nu toegepast op koele sterren die favoriet zijn bij jagers op exoplaneten, in onderzoek gepresenteerd door Dr. Christina Kay, van het NASA Goddard Flight Center, op maandag 3 juli tijdens de National Astronomy Meeting aan de University of Hull.

Coronale massa-ejecties (CME's) zijn enorme explosies van plasma en magnetisch veld die routinematig uitbarsten vanaf de zon en andere sterren. Ze zijn een fundamentele factor in het zogenaamde "ruimteweer", en het is al bekend dat ze mogelijk satellieten en andere elektronische apparatuur op aarde verstoren. Echter, wetenschappers hebben aangetoond dat de effecten van ruimteweer ook een aanzienlijke invloed kunnen hebben op de potentiële bewoonbaarheid van planeten rond koele, lage massa sterren - een populair doelwit in de zoektocht naar aardachtige exoplaneten.

Traditioneel wordt een exoplaneet als "bewoonbaar" beschouwd als zijn baan overeenkomt met een temperatuur waarbij vloeibaar water kan bestaan. Lage massa sterren zijn koeler, en daarom bewoonbare zones veel dichter bij de ster zouden moeten hebben dan in ons eigen zonnestelsel, maar hun CME's zouden veel sterker moeten zijn vanwege hun verbeterde magnetische velden.

Wanneer een CME een planeet raakt, het comprimeert de magnetosfeer van de planeet, een beschermende magnetische bel die de planeet afschermt. Extreme CME's kunnen genoeg druk uitoefenen om een ​​magnetosfeer zo sterk te doen krimpen dat de atmosfeer van een planeet wordt blootgelegd, die vervolgens van de planeet kan worden weggevaagd. Dit zou op zijn beurt het planeetoppervlak en eventuele zich ontwikkelende levensvormen kunnen blootstellen aan schadelijke röntgenstraling van de nabije gastster.

Het team bouwde voort op recent werk aan de Boston University, het nemen van informatie over CME's in ons eigen zonnestelsel en toepassen op een koel sterrenstelsel.

"We dachten dat de CME's krachtiger en frequenter zouden zijn dan CME's op zonne-energie, maar wat onverwacht was, was waar de CME's terechtkwamen", zei Christina Kay, die het onderzoek leidde tijdens haar promotiewerk.

Het team modelleerde het traject van theoretische CME's van de koele ster V374 Pegasi en ontdekte dat de sterke magnetische velden van de ster de meeste CME's naar de Astrospherical Current Sheet (ACS) duwen, het oppervlak dat overeenkomt met de minimale magnetische veldsterkte op elke afstand, waar ze vast blijven zitten.

"Hoewel deze koele sterren de meest voorkomende zijn, en de beste vooruitzichten lijken te bieden om elders leven te vinden, we vinden dat ze veel gevaarlijker kunnen zijn om in de buurt te leven vanwege hun CME's", zei Marc Kornbleuth, een afgestudeerde student die betrokken is bij het project.

De resultaten suggereren dat een exoplaneet een magnetisch veld nodig heeft dat tien tot enkele duizenden keren groter is dan dat van de aarde om hun atmosfeer te beschermen tegen de CME's van de koele ster. Maar liefst vijf inslagen per dag kunnen optreden voor planeten in de buurt van het ACS, maar de snelheid neemt af tot één om de dag voor planeten met een hellende baan.

Merav Opher, die het werk adviseerde, commentaar, "Dit werk is baanbrekend in die zin dat we nu net beginnen met het onderzoeken van ruimteweereffecten op exoplaneten, waarmee rekening moet worden gehouden bij de bespreking van de bewoonbaarheid van planeten in de buurt van zeer actieve sterren."