El cosmos no es un lugar tranquilo y el clima espacial de las estrellas distantes está comenzando a revelar su dramática influencia en los planetas en órbita. Entre los fenómenos más energéticos en los entornos estelares se encuentran las eyecciones de masa coronal, expulsiones masivas de plasma magnetizado capaces de remodelar las atmósferas planetarias y los campos magnéticos. Si bien el Sol ha proporcionado un laboratorio durante décadas de estudio, se sabía poco sobre eventos similares en estrellas más allá de nuestro Sistema Solar, lo que deja en gran medida especulativos los posibles efectos en los exoplanetas. Observaciones recientes han comenzado a cerrar esta brecha, ofreciendo la primera evidencia directa de una eyección de masa coronal estelar y brindando información sobre sus posibles implicaciones para los planetas que orbitan alrededor de enanas M, el tipo de estrella más común en la galaxia.
Cómo los científicos encontraron evidencia de una eyección de masa coronal estelar
A estudio reciente publicado en Nature informes la primera detección inequívoca de una ráfaga de radio Tipo II procedente de la enana M StKM1-1262. Las explosiones de tipo II están asociadas con eyecciones de masa coronal súper alfvénicas, donde una onda de choque impulsa el plasma hacia el espacio interplanetario, desconectándolo efectivamente del campo magnético de la estrella anfitriona. Observada en bajas frecuencias de radio, la explosión duró aproximadamente dos minutos, barrió de 166 a 120 megahercios y mostró una alta polarización circular, lo que indica una emisión de plasma fundamental. Esta detección confirma que se producen eyecciones masivas de plasma en estrellas distintas del Sol, lo que permite a los científicos medir las propiedades del material expulsado directamente, en lugar de depender de inferencias indirectas basadas en análogos solares. Estas mediciones proporcionan un punto de referencia para comprender la energía, la velocidad y la frecuencia de estos eventos en diferentes tipos de estrellas, y ofrecen datos empíricos sin precedentes.
¿Podrían las tormentas estelares borrar atmósferas extraterrestres ?
La proximidad de los planetas dentro de las zonas habitables convencionales de las enanas M las hace particularmente vulnerables a las eyecciones de masa coronal. A diferencia de la Tierra, que orbita a una distancia segura del Sol, los planetas alrededor de enanas M suelen estar mucho más cerca de su estrella anfitriona. Se estimó que el plasma expulsado de StKM1-1262 alcanzaba densidades de 3 × 108 electrones por centímetro cúbico en tres radios estelares, creando presiones de ariete capaces de comprimir las magnetosferas planetarias incluso si el planeta tiene un fuerte campo magnético terrestre. Tales condiciones podrían destruir las atmósferas con el tiempo, exponiendo las superficies a radiación de alta energía y alterando la composición química esencial para la vida. La evidencia observacional de estos eventos permite a los investigadores establecer puntos de referencia empíricos para la frecuencia e intensidad de las CME en estos entornos, fundamentales para evaluar la habitabilidad exoplanetaria.
Por qué los campos magnéticos son importantes para el clima espacial estelar
Las características del campo magnético de una estrella juegan un papel central en la determinación de la trayectoria y el impacto de una eyección de masa coronal. StKM1-1262 exhibe una topología magnética no simétrica de eje, dipolar poloidal con un campo superficial promedio de aproximadamente 300 gauss. El estudio estimó un límite superior de 19 gauss para el campo magnético en el lugar del plasma expulsado, lo que influye en la propagación y eventual dispersión del material. Comprender estas estructuras magnéticas es vital, ya que los campos fuertes pueden confinar el plasma, impidiendo que llegue a los planetas en órbita, mientras que los campos más débiles permiten que escapen partículas más energéticas. Observar cómo varían estas interacciones magnéticas entre estrellas proporciona un contexto esencial para modelar los entornos climáticos espaciales de los sistemas exoplanetarios, así como la posible evolución atmosférica a largo plazo de los planetas expuestos a impactos repetidos de CME.
¿Con qué frecuencia las estrellas lanzan explosiones de plasma mortales?
La detección se realizó durante el Estudio del cielo de dos metros ARray de baja frecuencia, que monitoreó más de 5.000 estrellas de la secuencia principal con alta sensibilidad durante períodos prolongados. La explosión de Tipo II observada fue consistente con las CME de mayor velocidad vistas en el Sol, alcanzando alrededor de 2.400 kilómetros por segundo. Se estimó que tales eventos ocurrían a un ritmo de aproximadamente 0,84 × 10 −3 por día por enana M, lo que destaca su rareza. Si bien las CME en estrellas más jóvenes y más activas magnéticamente pueden ser más frecuentes, los hallazgos de LOFAR indican que las eyecciones de masa coronal estelar detectables siguen siendo poco comunes. Estos resultados establecen los primeros límites de observación sobre la aparición de CME estelares, proporcionando una base para futuros estudios que utilicen conjuntos más avanzados como el Square Kilometer Array, que perfeccionará aún más las tasas de detección y las distribuciones de energía de estas explosiones en toda la galaxia.
Lo que nos dice una explosión de radio estelar sobre el comportamiento del plasma
El análisis de la emisión de la ráfaga de radio reveló tanto características de frecuencia fundamentales como patrones de polarización que coincidían con las expectativas teóricas para las ráfagas solares de Tipo II. La región emisora cubría aproximadamente el 55 por ciento de la superficie fotosférica de la estrella, produciendo una temperatura de brillo de alrededor de 1,5×1015 kelvin, una medida consistente con las enanas M en llamas. Si bien otros mecanismos de emisión de radio, como la inestabilidad del máser electrón-ciclotrón, podrían reproducir algunas características observadas, no pudieron explicar completamente el barrido de frecuencia. Esta alineación con el paradigma solar confirma que el plasma fue expulsado físicamente al espacio interplanetario, lo que ofrece una rara oportunidad de medir la densidad y la velocidad de las eyecciones estelares y modelar las posibles consecuencias para los exoplanetas en órbita.Leer también | Cómo fue la primera fotografía a todo color de la Tierra captada por la NASA
