Die Aussichten auf Leben um massearme, kühle Sterne des M-Typs wurden intensiv diskutiert, weil diese Sterne die häufigsten in der Galaxie sind und oft erdgroße Planeten in ihren habitablen Zonen besitzen (dort, wo die Oberflächentemperaturen flüssiges Wasser erlauben). Unglücklicherweise zeigen diese Sterne auch höhere Level an stellarer Aktivität und Strahlungsausbrüchen als massereichere, sonnenähnliche Sterne. Die Flares können eine planetare Atmosphäre langsam der Moleküle berauben, die für Leben erforderlich sind. Darüber hinaus existieren diese empfindlichen Bedingungen in gewisser Weise während ihrer gesamten Lebenszeit.
Der Stern Proxima Centauri, ein M-Zwerg, liegt nur 4,3 Lichtjahre entfernt und beherbergt das uns nächstgelegene Exoplanetensystem. Es enthält einen Planeten, der potenziell ungefähr Erdmasse besitzt, und etwa 230 Kelvin Oberflächentemperatur aufweist. Ein zweiter, massereicherer Planet in einer ferneren, kühleren Umlaufbahn macht den Stern zu einem Hauptziel für die Untersuchung der Bewohnbarkeit um Zwergsterne des M-Typs. Es ist auch lange bekannt, dass Proxima Centauri Strahlungsausbrüche zeigt.
Vor etwa vier Jahren entdeckte das ALMA-Observatorium, dass Strahlungsausbrüche um M-Zwergsterne nachweisbare Signale in Submillimeterwellenlängen produzierten. Die Astronomen David Wilner und Jan Forbrich vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) waren Mitglieder eines Teams, das eine Beobachtungskampagne in mehreren Wellenlängenbereichen durchführte, um die Strahlungsausbrüche von Proxima Centauri zu untersuchen. Sie nutzten das Pathfinder Australian Square Kilometre Array im Radiobereich, ALMA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) und das Du-Pont-Telescope des Las-Campanas-Observatoriums im optischen Bereich, sowie das Hubble Space Telescope im Ultraviolettbereich. (Mehrere andere Teleskope waren an dem Programm beteiligt, aber nicht für diese Beobachtungen.)
Am 1. Mai 2019 beobachteten diese Teleskope gleichzeitig den hellsten Flare, der jemals von Proxima Centauri registriert wurde. Er war mehr als 1.000 Mal heller als jeder andere und in manchen Wellenlängen sogar mehr als 10.000 Mal heller. Die Beobachtung des mehrere Minuten andauernden Ereignisses in verschiedenen Wellenlängen offenbarte Details der Energiestrukturen. Sie ermöglichte den Wissenschaftlern abzuleiten, dass der Flare die Folge magnetischer Schleifen auf der stellaren Oberfläche war, die heiße, geladene Teilchen beschleunigten. Das Team wies auf deutliche Parallelen zu den Mechanismen hin, die bei Sonnenflares ablaufen.
Diese neuen Ergebnisse erlauben keine verlässlichen Schlussfolgerungen über das Potenzial für Leben auf Proxima Centauri, aber es ergänzt dramatische neue Belege für die potenziellen Bedrohungen um M-Zwergsterne. Die Autoren schlussfolgern, dass zukünftige Himmelsdurchmusterungsprogramme im Submillimeterbereich den Heimatsternen von Exoplaneten und ihrer Eignung für Leben viele Grenzen setzen könnten.
Abhandlung: “Discovery of an Extremely Short Duration Flare from Proxima Centauri Using Millimeter through Far-ultraviolet Observations” von Meredith A. MacGregor, Alycia J. Weinberger, R. O. Parke Loyd, Evgenya Shkolnik, Thomas Barclay, Ward S. Howard, Andrew Zic, Rachel A. Osten, Steven R. Cranmer, Adam F. Kowalski, Emil Lenc, Allison Youngblood, Anna Estes, David J. Wilner, Jan Forbrich, Anna Hughes und Nicholas M. Law, The Astrophysical Journal Letters 911, L25, 2021.
(THK)
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