science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Frequent affakkelen van Proxima Centauri betekent slecht nieuws voor zijn rotsachtige planeet

Gele driehoeken markeren elke flare-gebeurtenis die is geïdentificeerd in de TESS-lichtcurve van Proxima Centauri. De inzetstukken zoomen in op de twee grootste evenementen (groene driehoeken). Krediet:Krisztián Vida (Konkoly Obs.)

Proxima Centauri is een koele rode dwerg met ongeveer een achtste van de massa van de zon. Hoewel het de ster is die het dichtst bij de zon staat, op slechts 4,2 lichtjaar van het zonnestelsel in het drievoudige sterrenstelsel alfa Centauri, het is niet zichtbaar voor het blote oog. Wat deze ster bijzonder interessant maakt, is de recente ontdekking van een aardachtige exoplaneet in zijn bewoonbare zone:een gebied rond de centrale ster waar de aanwezigheid van vloeibaar water op een planetair oppervlak mogelijk is.

Numerieke modellen hebben aangetoond dat Proxima Centauri b waarschijnlijk een grote hoeveelheid water verloor in de vroege levensfasen - een hoeveelheid die vergelijkbaar is met een oceaan op aarde - maar ondanks dit, het is nog steeds mogelijk dat er wat vloeibaar water in warmere streken van de planeet is achtergebleven, misschien in een tropische gordel of op het halfrond tegenover de centrale ster in het geval van een vergrendelde rotatie. Dit maakt andere factoren die de bewoonbaarheid beïnvloeden, zoals de magnetische activiteit van de gastster, bijzonder belangrijk, als activiteitsgerelateerde verschijnselen (fakkels, coronale massa-ejecties, sterke UV-stroom) kan de atmosfeer van een planeet aantasten, waardoor het op den duur onbewoonbaar wordt.

De sterke affakkelactiviteit van Proxima Centauri is al bekend bij astronomen, en verschillende superflares werden eerder waargenomen. Tijdens dergelijke uitbarstingen, er komen extreem grote hoeveelheden energie vrij die kunnen oplopen tot 10 33 erg, of 10 keer het Carrington-evenement in 1859, de sterkste vlam die ooit op de zon is gezien - denk aan zo'n vlam van een veel kleinere ster. in 2016, tijdens een van deze superflares, de helderheid van Proxima Centauri nam met een factor 70 toe in vergelijking met zijn rusttoestand - het werd de enige koele rode dwerg die met het blote oog zichtbaar was, al is het maar voor een paar minuten.

Onderzoekers van het Konkoly Observatorium van de MTA CSFK (Boedapest, Hongarije), onder leiding van Krisztián Vida, onderzocht Proxima Centauri met behulp van de nieuwste gegevens van de ruimtetelescoop Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). De primaire taak van de TESS is het zoeken naar aardachtige exoplaneten rond nabije helderdere sterren. In zijn aanvankelijke missie van twee jaar, het zal bijna de hele hemel bedekken, ongeveer een maand in elke regio doorbrengen. TESS observeerde Proxima Centauri in twee sectoren tussen april en juni van dit jaar.

In de ~ 50 dagen durende tijdreeks, de onderzoekers identificeerden 72 fakkels:de ster bracht ongeveer 7 procent van zijn tijd door met affakkelen. De onderzoekers vonden tekenen van oscillaties in de lichtcurven van de twee grootste fakkels met een tijdschaal van enkele uren. Deze kunnen te wijten zijn aan oscillatie van het stralende plasma, of door periodieke heraansluitingen van het magnetische veld. De geschatte energie van de uitbarstingen was tussen 10 30 en 10 32 erg. Deze bereiken geen superflare-niveau, maar volgens de verdeling van de waargenomen gebeurtenissen, fakkels met een energie van 10 33 ergs zullen naar verwachting drie keer per jaar plaatsvinden, terwijl uitbarstingen van een grootte groter om de twee jaar zouden plaatsvinden.

Zo vaak, hoogenergetische uitbarstingen hebben vrijwel zeker een ernstige impact op de atmosfeer van Proxima Centauri b:de atmosfeer kan waarschijnlijk niet ontspannen tot een stabiele toestand tussen uitbarstingen, en wordt voortdurend gewijzigd. Dit scenario is vergelijkbaar met waarnemingen in het TRAPPIST-1-systeem, nog een koele rode dwerg die exoplaneten herbergt.

De sterke magnetische activiteit van Proxima Centauri is bijzonder merkwaardig, omdat sterke activiteit vooral wordt waargenomen bij snel roterende sterren met perioden van enkele dagen. In tegenstelling tot, Proxima Centauri heeft een rotatieperiode van ~80 dagen, echter, het toont flare-activiteit vergelijkbaar met de meest actieve snel roterende objecten.

Eerdere analyse voorspelde een transit van Proxima Centauri b met een diepte van 5 mmag, gelijk aan een daling van 0,5 procent in flux - zij het alleen met een kleine, 1,5 procent kans. De lichtcurve vertoonde geen duidelijk teken van een transit, hoewel de nauwkeurigheid van de metingen de detectie ervan mogelijk zou maken.