Las peligrosas superllamaradas de las enanas rojas

Las superllamaradas de las enanas rojas son una cuestión muy seria. Este tipo de estrella es el más abundante de la Vía Láctea. Supone, aproximadamente, el 75% de todas las estrellas. Entenderlas mejor nos puede permitir comprender cómo de abundante podría ser la vida… y el panorama no es alentador.

Las superllamaradas de las enanas rojas son tremendas

Las peligrosas superllamaradas de las enanas rojas

Concepto artístico de una llamara de una enana roja arrancando la atmósfera de un planeta.
Crédito: NASA, ESA, y D. Player (STScI)

A pesar de su abundancia, las enanas rojas son estrellas que no podemos ver a simple vistas. Ni siquiera la más cercana, Proxima Centauri es visible sin la ayuda de un telescopio. Son mucho más pequeñas, menos masivas y tenues que nuestro Sol. Pero todo eso queda en segundo plano cuando observamos su actividad. Las enanas rojas, en general, destacan por tener una actividad muy intensa. Emiten llamaradas con mucha frecuencia.

En ocasiones, las superllamaradas de las enanas rojas pueden ser tan potentes que brillan más que la propia estrella. Pero incluso las llamaradas más pequeñas son potentes. Además, las enanas orojas pueden emitir múltiples llamaradas por día.Como quizá sepas, una llamarada estelar es una enorme emisión de energía magnética. El gas de una estrella es muy caliente. Tanto que los átomos de hidrógeno pierden un electrón.

Ese proceso es conocido como ionización. El gas es, en realidad, un plasma. El plasma más caliente se eleva en la estrella y el más frío se hunde hacia el interior. Algo llamado convección. Ese círculo es importante. Permite mover material en el interior de la estrella. Es algo que sucede en todos los tipos de astros, no solo en las enanas rojas. El movimiento de todas esas partículas crea un campo magnético.

La potencia de las enanas rojas

Concepto artístico de una llamarada en una enana roja dentro de un sistema binario.
Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

Cada una de esas corrientes genera su propio campo magnético. A medida que la estrella rota, las corrientes terminan interaccionando entre sí. En el proceso se almacenan enormes cantidades de energía. Cuando uno de ellos se termina rompiendo, el resto siguen en cadena. Se produce una cascada que libera mucha energía en un instante. Es decir, una llamarada estelar. Además, las enanas rojas tienen convección completa.

Es decir, todo el plasma de la estrella, desde la superficie hasta el núcleo, se desplaza de esta manera. Esto es, también, el motivo por el que son mucho más longevas. En estrellas más grandes, como el Sol, no todo el material de la estrella es usado en el núcleo. El movimiento de todo ese plasma provoca que las enanas rojas sean generadores de energía magnética muy potentes y efectivos.

Para empeorar las cosas, las estrellas más jóvenes rotan aun más rápido. Pierden velocidad con el paso del tiempo. Por tanto, tienen un campo magnético mucho más intenso y deberían emitir llamaradas con mucha más frecuencia que las enanas rojas más viejas. Pero, ¿cuál es la diferencia exactamente entre las enanas rojas más jóvenes y las más viejas? Y, por supuesto, ¿son esas superllamaradas de las enanas rojas jóvenes más potentes que las viejas?

En busca de la respuesta

Impresión artística de exoplanetas alrededor de una enana roja.
Crédito: NASA/JPL

Esto es, precisamente, lo que se ha preguntado un grupo de investigadores. Han recurrido al telescopio Hubble para observar una docena de enanas rojas cercanas a nuestra estrella. Han monitorizado su actividad, analizando la parte ultravioleta del espectro electromagnético. Es en esa región donde las llamaradas emiten la mayor parte de su luz. Los investigadores han escogido sus objetivos del grupo Tucana-Horologium.

Tienen en común haberse formado hace unos 40 millones de años. Lo suficientemente jóvenes para estar activas pero suficientemente viejas para que el gas y polvo que pudiese quedar, de su formación, no interfiera con las observaciones. La conclusión a la que han llegado no deja mucho lugar a dudas. Las enanas rojas jóvenes son mucho más activas. Emiten llamaradas con mucha más frecuencia que las estrellas más viejas.

No solo eso, las superllamaradas de las enanas rojas jóvenes son mucho más potentes. Las llamaradas en las que se emiten 1030 ergios de energía (el sol emite 4 x 1033 ergios por segundo) suceden de 20 a 100 veces más frecuentemente que en las enanas rojas más viejas. Determinar la energía es algo más complicado. Sin duda, las llamaradas más pequeñas sucederán mucho más a menudo que las más potentes…

Midiendo la energía de las enanas rojas

Un buen punto de partida es preguntarse cuál es la energía típica de una llamarada normal. De esa forma, pueden comparar la actividad entre las enanas rojas más jóvenes y las más viejas. Por sus datos, los investigadores han visto que las enanas rojas emiten llamaradas con de 100 a 1 000 veces más energía que las estrellas más viejas. En estas observaciones destaca, también, la estrella J02365171-5203036 que emitió una superllamarada.

Emitió una llamarada con 3 x 1033 ergios. Es una superllamarada tremenda. La estrella brilló durante tres minutos en el espectro ultravioleta. Brilló 60 veces más que cuando tiene actividad normal. Lo peor de todo es que parece claro que las superllamaradas de las enanas rojas jóvenes son muy frecuentes. Hay que tener en cuenta que diez de esas estrellas fueron observadas solo entre 15 y 30 minutos. J02365171-5203036 es una de las dos que fue observada durante tres horas.

Las superllamaradas de las enanas jóvenes podrían ser muy frecuentes

Recreación de un atardecer en el exoplaneta Gliese 667Cc. La estrella más cercana es la enana roja Gliese 667 C, en la derecha aparecen Gliese 667 A y Gliese 667 B, las tres forman parte de un sistema solar triple.
Crédito: ESO/L. Calçada

En total, los investigadores observaron 18 llamaradas de las 12 estrellas, incluyendo la superllamarada. En apenas diez horas de observación. Aproximadamente, una llamarada por estrella por hora. Las superllamaradas de las enanas rojas, además, son muy problemáticas para los planetas que puedan tener a su alrededor. Imaginemos que alguna de estas estrellas tenga un planeta a su alrededor. El entorno sería infernal.

Pero, hay que tener en cuenta que son estrellas muy jóvenes. Con solo 40 millones de años, es difícil que sus planetas, si los tienen, pudiesen albergar vida. Sin embargo, es tiempo suficiente para que pueda formarse un planeta como la Tierra. En ese tiempo, también, debería capturar su propia atmósfera. Las superllamaradas de las enanas rojas dificultan esto enormemente. Pueden calentar la atmósfera del planeta considerablemente.

Además, tienen que aguantar el asalto constante de partículas subatómicas a una velocidad muy elevada. Con el paso de unos pocos cientos de millones de años, la intensa actividad de estas llamaradas podría, literalmente, arrancar la atmósfera del planeta. Al menos en teoría, porque no se puede asegurar si realmente sucede así. Es difícil saberlo. A medida que las enanas rojas envejecen, su actividad también disminuye.

Hay un atisbo de esperanza

Concepto artístico de una enana roja con un exoplaneta.
Crédito: NASA, ESA, y G. Bacon (STScI)

Si un planeta logra aguantar las primeras etapas de vida de su enana roja, podría ayudar a la aparición de la vida. Es una situación extraña. El asalto de la energía ultravioleta de una llamarada puede romper el ozono. Pero también puede romper las moléculas de carbono. Permitiendo que se reconstruyan en estructuras complejas. Formarían una capa de neblina en el aire del planeta. Esa capa podría proteger la superficie de la luz ultravioleta.

Es algo que hemos visto en nuestro propio Sistema Solar. Titán tiene una densa capa de neblina creada por el mismo proceso. Por lo que, de nuevo, volvemos a encontrarnos con muchas dudas sobre la habitabilidad de planetas en torno a enanas rojas. Hay motivos para pensar que la vida no podría desarrollarse en sus planetas. Pero también hay motivos para pensar que, al menos en algunos casos, sí caben posibilidades de que suceda.

No es una pregunta menor. Sistemas como el de TRAPPIST-1, con siete planetas rocosos, invitan a pensar en la idea de que pueda haber planetas habitados en otros lugares. Eso, sumado a la abundancia de las enanas rojas, hace pensar que este tipo de planetas podría ser muy abundante.Cuanto mejor podamos comprender sus entornos, mejor comprensión podremos tener de si la vida podría ser abundante en otros lugares de la galaxia…

El estudio es R. Parke Loyd, E. Shkolnik, A. Schneider et al; “Hazmat. IV. Flares and Superflares on Young M Stars In The Far Ultraviolet”. Puede ser consultado en arXiv.

Referencias: Bad Astronomy

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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2 Respuestas

  1. Bondergirl dice:

    Leído, Alex!

  2. Miguel Ángel Acebrón dice:

    Lo que más me ha llamado la atención es que estas estrellas sean el 75% de la Vía Láctea y no son visibles a simple vista, si fuesen visibles, el cielo sería una verdadera pasada.
    ¿Con prismáticos son visibles o se necesita telescopio?
    Un saludo,,,

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