De lange relaties tussen sterren en de planeten om hen heen - inclusief de zon en de aarde - zijn misschien nog complexer dan eerder werd gedacht. Dit is een conclusie van een nieuwe studie waarbij duizenden sterren betrokken zijn met behulp van NASA's Chandra X-ray Observatory.

Door het grootste onderzoek ooit van stervormingsgebieden in röntgenstralen uit te voeren, een team van onderzoekers heeft geholpen het verband te schetsen tussen zeer krachtige fakkels, of uitbarstingen, van jeugdige sterren, en de impact die ze kunnen hebben op planeten in een baan om de aarde.

"Ons werk vertelt ons hoe de zon zich miljarden jaren geleden heeft gedragen en de jonge aarde heeft beïnvloed, " zei Kostantin Getman van de Pennsylvania State University in University Park, Pennsylvania, die de studie leidde. "In sommige opzichten, dit is ons ultieme oorsprongsverhaal:hoe de aarde en het zonnestelsel zijn ontstaan."

De wetenschappers onderzochten Chandra's röntgengegevens van meer dan 24, 000 sterren in 40 verschillende regio's waar sterren worden gevormd. Ze vingen meer dan duizend sterren die fakkels afgaven die veel energieker zijn dan de krachtigste zonnevlam die ooit door moderne astronomen op de zon is waargenomen. de "Solar Carrington Event" in 1859. "Super" fakkels zijn minstens honderdduizend keer energieker dan de Carrington Event en "mega" fakkels tot 10 miljoen keer energieker.

Deze krachtige uitbarstingen die door Chandra in dit werk zijn waargenomen, komen voor in alle stervormingsgebieden en onder jonge sterren van alle verschillende massa's, inclusief die vergelijkbaar zijn met de zon. Ze worden ook gezien in alle verschillende stadia van de evolutie van jonge sterren, variërend van vroege stadia wanneer de ster zwaar is ingebed in stof en gas en wordt omringd door een grote planeetvormende schijf, naar latere stadia waarin planeten zouden zijn gevormd en de schijven verdwenen zijn. De sterren in de studie hebben een geschatte leeftijd van minder dan 5 miljoen jaar, vergeleken met de leeftijd van de zon van 4,5 miljard jaar.

Het team ontdekte dat er voor elke jonge ster meerdere superflares per week optreden. gemiddeld over de hele steekproef, en ongeveer twee mega-uitbarstingen per jaar.

"We willen weten wat voor soort impact - goede en slechte - deze fakkels hebben op het vroege leven van planeten, " zei co-auteur Eric Feigelson, ook van Penn State. "Fakkels die zo krachtig zijn, kunnen grote gevolgen hebben."

In de laatste twee decennia, wetenschappers hebben betoogd dat deze gigantische fakkels kunnen helpen planeten te "geven" aan nog steeds vormende sterren door gas weg te drijven van de schijven van materiaal die hen omringen. Dit kan de vorming van kiezelstenen en ander klein rotsachtig materiaal veroorzaken, wat een cruciale stap is voor de vorming van planeten.

Anderzijds, deze fakkels kunnen "wegnemen" van planeten die al zijn gevormd door alle atmosferen met krachtige straling te vernietigen, mogelijk resulterend in hun volledige verdamping en vernietiging in minder dan 5 miljoen jaar.

De onderzoekers voerden ook gedetailleerde modellering uit van 55 heldere super- en mega-uitbarstingen en ontdekten dat de meeste van hen lijken op langdurige fakkels die op de zon worden gezien en die "coronale massa-ejecties produceren, " krachtige uitstoot van geladen deeltjes die planetaire atmosferen kunnen beschadigen. De Solar Carrington Event omvatte zo'n uitstoot.

Dit werk is ook belangrijk voor het begrijpen van de fakkels zelf. Het team ontdekte dat de eigenschappen van de fakkels, zoals hun helderheid en frequentie, zijn hetzelfde voor jonge sterren met en zonder planeetvormende schijven. Dit houdt in dat de fakkels waarschijnlijk vergelijkbaar zijn met die op de zon, met lussen van magnetisch veld met beide voetafdrukken op het oppervlak van de ster, in plaats van één verankerd aan de schijf en één aan de ster.

"We hebben ontdekt dat deze gigantische fakkels vergelijkbaar zijn met die op de zon, maar alleen enorm worden vergroot in energie en frequentie, en de grootte van hun magnetische lussen, " zei co-auteur Gordon Garmire van het Huntingdon Institute for X-ray Astronomy in Huntingdon, Pennsylvania." Het begrijpen van deze stellaire uitbarstingen kan ons helpen de krachtigste uitbarstingen en coronale massa-ejecties van de zon te begrijpen."