Stora koronamassutkastningar var omvälvande i solens första tid.

 

Bild https://www.kyoto-u.ac.jp/ Konstnärs skildring av en koronamassutkastning från EK Draconis (en ung stjärna av samma slag som vår sol). Den heta och snabba utkastningen visas i blått, medan den svalare och långsammare utkastningen visas i rött. (NAOJ)

Forskare vid Kyoto university visar att   under solen och jordens första tid var solen så aktiv att dessa CME:er (koronamassutkastningar)  kan ha påverkat uppkomsten och utvecklingen av livet på jorden. Faktum är att tidigare studier har avslöjat att unga solliknande stjärnor ofta producerar kraftfulla utbrott som vida överstiger de största solutbrotten från vår sol i vår tid.

Stora CME:er från solens första tid kan ha haft en stor inverkan på den tidiga miljön på jorden, Mars och Venus. Oklart dock i vilken utsträckning explosioner i unga stjärnor uppvisar solliknande CME:er. Under de senaste åren har den kalla plasman hos CME upptäckts genom optiska observationer. Den höga hastigheten och den förväntade frekventa förekomsten av starka CME:er i det förflutna har dock inte kunnat bevisas ha skett i vårt solsystem.

För att förstå mer försökte ett internationellt team av forskare, inklusive Kosuke Namekata vid Kyoto University undersöka om unga solliknande stjärnor därute  producerar solliknande CME:er.

"Det som inspirerade oss mest var det långvariga mysteriet om hur den unga solens våldsamma aktivitet kunnat påverka den  jordens början", beskriver Namekata. "Genom att kombinera rymd- och markbaserade observatorier i Japan, Korea och USA kunde vi rekonstruera vad som kan ha hänt för miljarder år sedan i vårt eget solsystem."

Teamets analys inkluderade samtidiga insamlade ultravioletta observationer med rymdteleskopet Hubble och optiska observationer med markbaserade teleskop i Japan och Korea. Deras mål var den unga stjärnan EK Draconis.  Hubbleteleskopet användes för  observationer av ultravioletta emissionslinjer vilka är känsliga för het plasma, medan de tre markbaserade teleskopen samtidigt observerade väte Hα-linjen vilken spårar kallare gaser. Dessa samtidiga spektroskopiska observationer av flera våglängder gjorde det möjligt för forskargruppen att fånga både de varma och kalla komponenterna i utkastningar av korona i realtid.

Observationerna ledde till de första bevisen för en multitemperaturmässig koronamassutkastning från EK Draconis. Teamet fann att het plasma på ca100 000 grader Celcius kastades ut med en hastighet av 300 till 550 kilometer per sekund, följt cirka tio minuter senare av en svalare gas på cirka 10000 grader Celsius som kastades ut med en hastighet på 70 kilometer per sekund. Den heta plasman innehöll mycket mer energi än den kyligare  plasman vilket tyder på att frekvent starka CME:er i det förflutna kunde ge starka chocker och energirika partiklar som kunde erodera eller kemiskt förändra tidiga planeters atmosfärer.

Teoretiska och experimentella studier stöder den avgörande roll som starka CME:er och energirika partiklar kan spela för att initiera biomolekyler och växthusgaser, som är avgörande för uppkomsten och upprätthållandet av liv på en planets tidiga existens. Upptäckten har stor betydelse för förståelsen av planeters möjligheter till livsformer och de förhållanden under vilka liv uppstod på jorden och  någon annanstans.