10 Minute
Astronomii au înregistrat, pentru prima dată, o ejecţie de masă coronală (CME) care izbucneşte de pe o stea dincolo de Soarele nostru — o explozie atât de puternică încât ar putea deposeda de atmosferă planetele aflate în apropiere. Această descoperire deschide o nouă fereastră către studiul vremii spaţiale stelare (space weather) şi ridică întrebări despre cât de ostile pot fi unele medii exoplanetare pentru păstrarea atmosferei şi pentru potenţiala locuibilitate a planetelor.
Aurora Australis, cunoscută şi sub numele de Luminile Sudului, luminează linia orizontului deasupra apelor din Brighton Beach, Dunedin, pe 13 noiembrie 2025. Imaginea subliniază efectele vizibile ale fenomenelor magnetice şi ale particulelor accelerate într-o atmosferă planetară — un indiciu vizual pentru ce pot provoca evenimentele coronale extrem de puternice observate la alte stele.
A rare radio snapshot: how the storm was found
Descoperirea provine de la o echipă internaţională care a folosit LOFAR, Low-Frequency Array — o reţea europeană de telescoape radio optimizată pentru semnale slabe, la frecvenţe joase. LOFAR funcţionează ca un instrument de radioastronomie modern, capabil să detecteze emisiuni radio cu frecvenţă redusă provenite de la surse extrem de diverse, de la găuri negre active până la stele cu activitate magnetică intensă. Deşi LOFAR cartografiază sursele radio extreme încă din 2016, echipa a păstrat şi datele de fond ale stelelor din câmpurile sale de observaţie, construind un arhivă bogată pentru cercetări ulterioare.
Prin exploatarea acelui arhivă şi prin aplicarea unor algoritmi specializaţi pentru descoperirea tranzienţilor stelari, cercetătorii au identificat un burst radio cu durata de aproximativ un minut înregistrat pe 16 mai 2016. Semnalul pare să provină de la o pitică roşie numită StKM 1-1262, aflată la aproximativ 133 ani-lumină distanţă. Această detecţie fortuită în arhivă ilustrează puterea combinată a observării la frecvenţe joase şi a procesării moderne de date pentru a scoate la iveală evenimente rare în radioastronomie.
Why radio matters
Ejecţiile de masă coronală la Soare sunt cunoscute pentru capacitatea lor de a accelera particule încărcate şi pentru a produce semnături radio caracteristice; detectarea unor semnături radio similare provenind de la o altă stea constituie o dovadă directă a existenţei unei CME stelare. Sensibilitatea LOFAR la undele radio cu frecvenţă joasă a permis cercetătorilor să recunoască tiparul burst-ului şi să-l identifice drept o CME, distincţie esenţială faţă de o erupţie (flare) coronală sau faţă de un artefact instrumental. În radioastronomie, forma temporală, spectrul în frecvenţă şi polarizarea semnalului sunt criterii cheie pentru clasificarea fenomenelor tranzitorii.
Cercetătorii estimează că această CME stelară a fost cel puţin de 10.000 de ori mai energetică decât multe furtuni solare pe care le observăm la Soare. O astfel de intensitate — chiar dacă s-a manifestat pe perioade scurte de timp — ar fi devastatoare pentru o planetă care nu dispune de o câmp magnetic puternic sau de o atmosferă densă. Pentru context tehnic: energia cinetică şi fluxul de particule al ejectei pot conduce la eroziunea atmosferică prin sputtering, fotodislociere şi pierdere termică accelerată, procese care, combinate, pot reduce rapid un strat atmosferic global.
Detectarea semnăturii radio oferă şi posibilitatea de a estima parametrii fizici ai evenimentului: densitatea particulelor, viteza ejectei, şi aproximări ale câmpului magnetic al sursei. Aceste estimări, deşi indirecte şi depinzând de modele, aduc date valoroase pentru testarea modelării teoretice a magnetismei stelare şi a proceselor de accelerare a particulelor la scară stelară.
Implications for exoplanets and habitability
Piticile roşii (stelale M) sunt cele mai frecvente stele gazdă pentru exoplanete de dimensiuni comparabile cu Pământul şi au fost ţinte privilegiate în căutarea vieţii în afara sistemului solar datorită frecvenţei mari a planetelor şi a tranziţilor detectabile. Totuşi, această nouă detecţie indică faptul că activitatea lor magnetică poate fi mult mai imprevizibilă şi violentă decât se aprecia anterior. CME-urile puternice pot eroda atmosfere, pot îndepărta apa prin procese fotochimice şi termice, şi pot bombarda suprafeţele planetare cu particule de energie înaltă — toate acestea reducând considerabil şansele pentru existenţa condiţiilor favorabile vieţii aşa cum o cunoaştem.
Impactul asupra locuibilităţii (habitability) depinde de mai mulţi factori: rata şi energia evenimentelor CME, distanţa orbitală a planetei, prezenţa unui câmp magnetic intrinsic (magnetosferă) şi compoziţia atmosferei. Planetele aflate în zona locuibilă a unei pitice roşii se găsesc adesea foarte aproape de stea, ceea ce le expune la fluxuri intense de radiaţie şi particule. În astfel de configuraţii, pierderea atmosferei poate surveni rapid în termeni geologici, transformând planete care ar putea avea iniţial apă lichidă în lumi aride şi dezolante.
„Aceasta este prima detecţie radio a unei CME pe o altă stea şi inaugurează o nouă eră pentru studiul vremii spaţiale aplicat la alte sisteme stelare,” a declarat Philippe Zarka de la Observatorul din Paris, coautor al studiului. El şi colegii săi susţin că caracterizarea furtunilor magnetice stelare este esenţială pentru evaluarea adevărată a locuibilităţii exoplanetare. În plus faţă de implicaţiile pentru biologie şi atmosferă, astfel de studii influenţează strategii pentru selecţia ţintelor în căutările biosemnalelor (biosignatures) şi în planificarea misiunilor viitoare de observaţie.
Coautorul Cyril Tasse a explicat că, deşi LOFAR include în mod obişnuit stelele în câmpurile sale de vedere, echipa a dezvoltat linii de prelucrare a datelor care reţin şi marchează evenimentele stelare tranzitorii. Căutarea lor în arhivă, începută în 2022, dă deja roade: evenimentul de un minut din 2016 a ieşit în evidenţă ca o semnătură puternică de ejectare atunci când a fost reprocesat cu algoritmi adaptaţi detectării tranzienţilor radio stelari. Această abordare arhivistică subliniază importanţa conservării şi reanalizării dataset-urilor mari în radioastronomie pentru descoperiri neaşteptate.
Context: what this means for space weather studies
Pe Pământ, CME-urile pot perturba sateliţi, reţele electrice şi pot genera aurore vizibile la latitudini înalte — şi ocazional mult mai la sud în timpul furtunilor extreme. Agenţii precum NOAA monitorizează activitatea solară din cauza acestor efecte asupra societăţii moderne, care depinde puternic de infrastructura spaţială şi electrică. Extinderea conceptului de vreme spaţială (space weather) la alte sisteme stelare introduce o perspectivă comparativă: nu toate stelele se comportă ca Soarele nostru, iar unele medii stelare pot fi intrinsec ostile faţă de păstrarea atmosferelor şi a chimiei favorabile vieţii.
Dincolo de implicaţiile pentru locuibilitate, detectarea CME-urilor pe alte stele oferă astrofizicienilor un cadru pentru testarea modelelor de magnetism stelar, accelerare a particulelor şi pierdere de moment cinetic (angular momentum loss). Înţelegerea frecvenţei şi distribuţiei energetice a acestor evenimente la diferite tipuri stelare ajută la construcţia unui tablou mai complet al evoluţiei stelare şi a mediilor exoplanetare. De exemplu, frecvenţa mare a CME-urilor la stelele tinere sau rapid rotaţionale poate accelera pierderea atmosferei planetare într-un mod predictibil, ceea ce are implicaţii pentru istoricul climatic al exoplanetelor.
Viitoarele sondaje radio, combinate cu monitorizări optice şi în raze X, au potenţialul de a cartografia frecvenţa şi distribuţia energiilor acestor fenomene pe tipuri stelare variate. Observaţii sincrone multi-bandă (radio + optică + X-ray) pot distinge între erupţii cu emisii predominante în unde radio şi cele cu manifestări dominante în banda X, oferind o înţelegere mai multi-faceted a mecanismelor fizice subiacente.
De asemenea, aceste studii pot afecta modelele de evoluţie a mediului exoplanetar: prin includerea ratei de CME-uri şi a fluxului energetic asociat, modelele de pierdere atmosferică devin mai realiste şi permit estimări mai fiabile ale atmosferei reziduale pentru planetele potenţial locuibile. Acest lucru influenţează indirect prioritizarea ţintelor pentru următoarele misiuni de spectroscopie a atmosferei exoplanetare, în special cu instrumente capabile să detecteze semnături de apă, oxigen sau alte molecule-cheie.
Expert Insight
Dr. Maya Singh, astrofiziciană specializată în atmosfere exoplanetare, a comentat: „Această detecţie marchează un punct de cotitură. Avem acum dovezi directe că unele stele pot produce erupţii cu ordini de mărime mai puternice decât cele solare. Pentru planetele aflate în orbite apropiate în jurul piticilor roşii, expunerea repetată la astfel de furtuni ar putea înlătura atmosfere în intervale geologice foarte scurte. Aceasta schimbă modul în care prioritizăm ţintele pentru căutările de biosemnale.”
Privind înainte, astronomii intenţionează să extindă căutările în arhive şi să desfăşoare campanii de monitorizare dedicate cu LOFAR şi instrumente complementare. Catalogând CME-urile stelare şi semnăturile lor radio, cercetătorii urmăresc să cuantifice cât de frecvent apare vremea spaţială extremă şi să rafineze modelele de evoluţie a mediilor exoplanetare. Acest efort colaborativ, care implică radioastronomie, fizică plasma, şi modelare atmosferică, va contribui la o mai bună înţelegere a limitelor locuibilităţii stablie şi la optimizarea strategiei de explorare exoplanetară.
Pe termen mai lung, integrarea datelor radio în studiile despre exoplanete poate conduce la dezvoltarea unor indicatori observaţionali ai riscului de eroziune atmosferică, utili pentru selectarea sistemelor care merită observaţii detaliate cu telescoape spaţiale sau cu viitoare misiuni dedicate caracterizării atmosferelor. De asemenea, înţelegerea proprietăţilor magnetice ale stelelor gazdă devine crucială pentru evaluarea protecţiei naturale pe care o pot oferi planetele prin magnetosfere puternice.
În concluzie, această descoperire nu schimbă doar modul în care privim stelele pitice roşii şi riscul pe care îl reprezintă pentru planetele lor, ci şi modul în care abordăm în mod inter-disciplinar întrebarea privind originea şi persistenţa condiţiilor favorabile vieţii în univers. Radioastronomia la frecvenţe joase, exemplificată de LOFAR, se dovedeşte a fi un instrument esenţial în arsenalul cercetătorilor care evaluează ameninţările stelare la adresa atmosferei planetare şi a potenţialului de locuibilitate al exoplanetelor.
Sursa: sciencealert
Lasă un Comentariu