(Zdjęcie: NASA/Goddard Space Flight Center)
Ten koronalny wyrzut masy pokazuje do czego może być zdolne nasze Słońce.
Mniejsza wersja Słońca wypuściła niedawno erupcję magnetycznej plazmy dziesięciokrotnie większą niż jakakolwiek dotąd zaobserwowana przy słońcopodobnej gwieździe, jak twierdzi nowe badanie.
To ciało niebieskie, EK Draconis, ma zaledwie około 100 milionów lat, co oznacza, że wygląda tak jak nasze Słońce około 4.5 miliarda lat temu, jak stwierdził przewodniczący zespołu badawczego Yuta Notsu, pracownik naukowy w Laboratory of Atmospheric and Space Physics na Uniwersytecie Colorado w Boulder. Odkrycia sugerują, że Słońce jest w stanie wypuszczać koronalne wyrzuty masy - bańki plazmy - większe, niż jakiekolwiek dotąd zaobserwowane. Niemniej, ponieważ Słońce jest starsze niż EK Draconis, istnieje prawdopodobieństwo, że jest spokojniejsze, co oznacza mniejsze i rzadsze wyrzuty masy.
Pomimo tego, powinniśmy zrozumieć jak duże mogą być wyrzuty masy, ponieważ te energetyczne, magnetyczne erupcje mają wpływ na atmosferę Ziemi i mogą wywoływać burze geomagnetyczne, które są w stanie zakłócać pracę satelitów, powodować przerwy w dostawie prądu i zakłócać pracę internetu i innych form komunikacji. Koronalne wyrzuty masy są również potencjalnym niebezpieczeństwem dla załogowych misji na Księżyc lub na Marsa; te burze słoneczne wysyłają strumienie wysokoenergetycznych cząstek, które mogą wystawić każdego poza ochronną tarczą magnetyczną Ziemi na dawkę promieniowania równą 300 tysiącom prześwietleń klatki piersiowej naraz, jak podaje NASA. To dawka śmiertelna.
Notsu wraz ze współpracownikami podał w roku 2019, że gwiazdy podobne Słońcu są w stanie wytwarzać ogromne wybuchy promieniowania elektromagnetycznego zwane superrozbłyskami. Badacze odkryli, że młode słońcopodobne gwiazdy wypuszczają superrozbłyski co tydzień, podczas gdy starsze gwiazdy jak nasze Słońce produkują je znacznie rzadziej - co około tysiąc lat.
Takie superrozbłyski będące wybuchami promieniowania elektromagnetycznego nie są same w sobie niebezpieczne. Jednakże, czasami podążają za nimi większe wyrzuty masy, które już mogą być groźne. A więc, Notsu i jego zespół zwrócili się ku EK Draconis, aby zbadać, czy superrozbłyski wywołują koronalne wyrzuty masy w młodych gwiazdach słońcopodobnych.
Badacze spojrzeli przez 111 lat świetlnych przestrzeni kosmicznej wykorzystując Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA i Teleskop SEIMEI Uniwersytetu w Kyoto, aby obserwować gwiazdę między styczniem a kwietniem 2020 roku. Piątego kwietnia zobaczyli to, czego szukali: zmianę w widmie światła emitowanego przez gwiazdę, oznaczającą bańkę plazmy podróżującą w stronę Ziemi.
Wyrzut leciał z prędkością około 1.6 miliona km/h i miał masę ponad kwadryliona kilogramów, dziesięciokrotnie większą, niż masa jakiegokolwiek obserwowanego dotąd rozbłysku słonecznego.
„To bardzo pomocne przy szacowaniu możliwego koronalnego wyrzutu masy z superrozbłyskiem naszego Słońca”, wyjaśnił Notsu.
Łatwo by przeoczyć jedyny na tysiąc lat superrozbłysk słoneczny; pierwsza bezpośrednia obserwacja takiego zdarzenia miała miejsce w 1859 roku, co oznacza, że ludzkość posiada zapis aktywności na powierzchni i w atmosferze Słońca mający mniej niż 200 lat. Przed nadejściem elektroniki, rozbłyski słoneczne i burze geomagnetyczne nie były specjalnie zauważalne na powierzchni Ziemi. Mogą one sprawić, że zorze polarne są widoczne dalej od biegunów Ziemi, lecz nie było wtedy żadnych satelitów lub środków komunikacji masowej do zakłócenia - pomimo faktu, że przez rozbłysk w 1859 roku kable telegraficzne iskrzyły lub nawet się zapalały.
Badanie starych wiadomości sugeruje, że Słońce ma już na koncie kilka sporych rozbłysków. Słoje roczne drzew na całym świecie zapisały nagły wzrost ilości radioaktywnego izotopu węgla, węgla-14, w latach 774 i 775. Badanie z 2012 roku wywnioskowało, że cokolwiek spowodowało ten wzrost było nagłe i szybkie, sugerując rozbłysk słoneczny jako przyczynę, jak podaje siostrzana strona Live Science, Science.com. (Gdy cząstki energetyczne ze Słońca przenikają przez tarczę magnetyczną Ziemi, mogą tworzyć radioaktywne wersje atomów, powiedział Notsu.) W 2013 roku, badacze odkryli ten sam rodzaj wskazówek w rdzeniach lodowych, podają naukowcy w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”. Badanie z roku 2019 odnalazło zdarzenie podobnej wielkości w 2610 r.p.n.e. Możliwe, że inny rozbłysk miał miejsce w latach 993 i 994, twierdzi badanie z 2013 roku w czasopiśmie „Nature Communications”.
Nowe obserwacje EK Draconis uchwyciły zaledwie pierwszą fazę wyrzutu masy, powiedział Notsu. A naukowcy wciąż nie są pewni ile superrozbłysków kończy się koronalnymi wyrzutami masy, a ile obywa się bez wybuchu plazmy. Więcej obserwacji wykorzystujących inne rodzaje sprzętu może zapewnić większą perspektywę, stwierdził.
Badanie słońcopodobnych gwiazd w ich młodości jest ważne nie tylko z powodu przygotowań do potencjalnego katastrofalnego koronalnego wyrzutu masy, wyjaśnił Notsu. To też okno ukazujące przeszłość naszego Układu Słonecznego. Przykładowo, naukowcy wierzą, że Mars mógł mieć kiedyś grubą atmosferę podobną do ziemskiej. Jedna z hipotez zakłada, że gdy Mars stracił swoje pole magnetyczne, wysokoenergetyczne cząsteczki ze Słońca zaczęły powoli rozdzierać jego atmosferę, co poskutkowało jałowością tej planety. Jest ona jednak kontrowersyjna, ponieważ niewiele wiadomo na temat interakcji pomiędzy Słońcem i planetami w młodym Układzie Słonecznym. Te interakcje mogły zdecydowanie różnić się od tego, co można zaobserwować dzisiaj.
„Potrzebujemy więcej współpracy z planetologami, aby oszacować bardziej szczegółowy wpływ na planety”, stwierdził Notsu.
Więcej szczegółów można znaleźć w czasopiśmie „Nature Astronomy” z 9. grudnia.
