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.
