Bintang seperti matahari ini mungkin memiliki peringatan mengerikan untuk kehidupan di Bumi

Para astronom yang memata-matai sistem bintang yang terletak puluhan tahun cahaya dari Bumi mengamati, untuk pertama kalinya, pertunjukan kembang api yang mengganggu: sebuah bintang bernama EK Draconis, yang melepaskan ledakan energi besar dan partikel bermuatan yang jauh lebih kuat daripada apa pun yang dimiliki para ilmuwan. terlihat di tata surya kita.

Para peneliti, termasuk astrofisikawan Yuta Notsu dari University of Colorado Boulder, akan mempublikasikan hasil mereka hari ini (9 Desember 2021) di jurnal. astronomi alam.

Studi ini mengeksplorasi fenomena bintang yang disebut coronal mass ejection, kadang-kadang dikenal sebagai badai matahari. Notsu menjelaskan bahwa matahari melepaskan jenis letusan ini secara teratur — mereka terdiri dari awan partikel yang sangat panas, atau plasma, ia dapat menembus ruang angkasa dengan kecepatan jutaan mil per jam. Dan ini berpotensi menjadi berita buruk: Jika lontaran massa korona menghantam Bumi hingga mati, itu bisa membalikkan satelit di orbit dan mematikan jaringan listrik yang melayani seluruh kota.

“CME dapat berdampak serius pada Bumi dan masyarakat manusia,” kata Notsu, rekan peneliti di Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) di CU Boulder dan United States National Solar Observatory.

Gambar Bumi yang sesuai dengan letusan sekring. Catatan: Bumi tidak begitu dekat dengan Matahari, gambar ini hanya untuk tujuan pengukuran. Kredit: Pusat Penerbangan Luar Angkasa NASA/Goddard

Studi baru, yang dipimpin oleh Kosuke Namekata dari Observatorium Astronomi Nasional di Jepang dan mantan peneliti tamu di CU Boulder, menunjukkan bahwa itu bisa menjadi lebih buruk.

Dalam penelitian ini, Namekata, Nostu dan rekan mereka menggunakan teleskop di Bumi dan di luar angkasa untuk melihat EK Draconis, yang terlihat seperti versi modern Matahari. Pada April 2020, tim mengamati EK Draconis mengeluarkan awan plasma super panas dengan massa yang diperkirakan mencapai miliaran kilogram – sepuluh kali lebih besar dari lontaran massa korona paling kuat yang pernah tercatat dari bintang mirip Matahari.

Peristiwa itu bisa menjadi peringatan betapa berbahayanya cuaca antariksa.

“Jenis ejeksi massa besar ini, secara teori, bisa juga terjadi di Matahari kita,” kata Notsu. “Pengamatan ini dapat membantu kita lebih memahami bagaimana peristiwa serupa mempengaruhi Bumi dan bahkan Mars selama miliaran tahun.”

Superflare meletus

Notsu menjelaskan bahwa lontaran massa korona sering terjadi tepat setelah sebuah bintang melepaskan pancaran, atau ledakan radiasi terang yang tiba-tiba yang dapat meluas jauh ke luar angkasa.

Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa di Matahari, urutan peristiwa ini mungkin relatif tenang, setidaknya sejauh yang diamati para ilmuwan. Di tahun 2019, misalnya, Notsu dan rekan-rekannya menerbitkan sebuah studi yang menunjukkan bahwa bintang muda mirip matahari di sekitar galaksi tampaknya mengalami banyak superplanet — seperti jilatan api matahari kita sendiri tetapi puluhan atau bahkan ratusan kali lebih kuat.

Superflare seperti itu, secara teori, bisa juga terjadi di matahari Bumi tetapi tidak sering, mungkin sekali setiap beberapa ribu tahun. Namun, ini menggelitik rasa ingin tahu tim Notsu: Bisakah superflare juga mengeluarkan massa koronal sebanyak itu?

“Superflare jauh lebih besar daripada flare yang kita lihat dari matahari,” kata Notsu. Jadi kami menduga itu juga akan menghasilkan balistik massal yang jauh lebih besar. Tapi sampai saat ini, ini hanya tebakan.”

bahaya dari atas

Untuk mengetahuinya, para peneliti mengarahkan pandangan mereka pada EK Draconis. Notsu menjelaskan bahwa bintang penasaran itu berukuran hampir sama dengan matahari kita, tetapi pada usianya yang baru 100 juta tahun, ia relatif muda dalam pengertian kosmik.

“Seperti inilah matahari kita 4,5 miliar tahun yang lalu,” kata Notsu.

Para peneliti mengamati bintang selama 32 malam di musim dingin dan musim semi 2020 menggunakan NASASatelit Survei Transit Exoplanet (kambing jantan) dan Teleskop SEIMEI Universitas Kyoto. Pada tanggal 5 April, Notsu dan rekan-rekannya sedang beruntung: Para peneliti berteori bahwa E.K. Draconis telah meletus dengan sangat besar dan ajaib. Setelah sekitar 30 menit, tim melihat apa yang tampak seperti lontaran massa koronal yang terbang menjauh dari permukaan bintang. Para peneliti hanya mampu mendeteksi langkah pertama dalam kehidupan ejecta itu, yang disebut fase “erupsi sekering”. Namun meski begitu, itu adalah monster yang bergerak dengan kecepatan tertinggi sekitar satu juta mil per jam.

Ini mungkin juga bukan pertanda baik bagi kehidupan di Bumi: Temuan tim menunjukkan bahwa Matahari juga bisa melakukan keadaan kekerasan seperti itu. Tapi jangan menahan napas—seperti planet super, lontaran massa super koronal kemungkinan akan jarang terjadi di sekitar matahari dalam beberapa tahun.

Namun, Notsu mencatat bahwa emisi massal besar-besaran mungkin lebih sering terjadi pada tahun-tahun awal tata surya. Dengan kata lain, lontaran massa besar-besaran korona bisa membantu membentuk planet seperti Bumi dan Mars menjadi seperti sekarang ini.

“Atmosfer Mars saat ini sangat tipis dibandingkan dengan atmosfer Bumi,” kata Notsu. “Di masa lalu, kami berpikir bahwa atmosfer Mars jauh lebih tebal. Lontaran massa korona dapat membantu kita memahami apa yang terjadi pada planet ini selama miliaran tahun.”

Referensi: 9 Desember 2021, astronomi alam.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01532-8

Rekan penulis studi baru ini termasuk peneliti dari Observatorium Astronomi Nasional Jepang, Universitas Hyogo, Universitas Kyoto, Universitas Kobe, Institut Teknologi Tokyo, Universitas Tokyo dan Universitas Doshisha.