Onze zon blaast regelmatig enorme hoeveelheden plasma de ruimte in. Deze uitbarstingen worden coronale massa-ejecties of kortweg CME’s genoemd. CME’s gaan vaak gepaard met heldere zonnevlammen en hebben soms zo’n ver bereik dat ze de magnetosfeer van de aarde verstoren. Daarbij kunnen fraaie poollichten ontstaan, maar ook hevige geomagnetische stormen die elektriciteitsnetten beschadigen. Een internationaal team van astronomen, onder wie Kosuke Namekata van de Universiteit van Kyoto (Japan), heeft nu onderzocht in hoeverre jonge zonachtige sterren vergelijkbaar gedrag vertonen (Nature Astronomy, 27 oktober).
Wetenschappers denken dat toen zon en aarde nog jong waren, onze ster dermate actief was dat haar CME’s invloed kunnen hebben gehad op het ontstaan van het leven op onze planeet. Eerdere studies hebben namelijk aangetoond dat jonge zonachtige sterren, vergelijkbaar met onze zon in haar jeugd, vaak krachtige zonnevlammen produceren die veel groter zijn dan de hevigste zonnevlammen van nu.
Bij het nieuwe onderzoek hebben de astronomen gebruikgemaakt van waarnemingen in het ultraviolet door de Hubble-ruimtetelescoop, die samenvielen met optische waarnemingen met drie telescopen in Japan en Korea. Hun doelwit was de jonge zonachtige ster EK Draconis. Hubble registreerde ver-ultraviolette emissieslijnen in het spectrum van deze ster die kenmerkend zijn voor heet plasma, terwijl de telescopen de waterstoflijn van koelere gassen vastlegden. Op die manier kon het team de hete en de koele componenten van de massa-ejectie gelijktijdig vastleggen.
De waarnemingen hebben het eerste bewijs opgeleverd dat een coronale massa-ejectie van de ster EK Draconis uit verschillende componenten bestaat. Eerst werd heet plasma met een temperatuur van honderdduizend graden uitgestoten die een snelheid van driehonderd tot vijfhonderd kilometer per seconde bereikte. Tien minuten later volgde een uitstoot van gas van ongeveer tienduizend graden met een snelheid van slechts zeventig kilometer per seconde. Het hete plasma bevatte veel meer energie dan het koelere, wat suggereert dat frequente sterke CME’s in het verleden sterke schokken en energetische deeltjes konden veroorzaken die in staat waren om de atmosferen van naburige planeten aan te tasten of chemisch te veranderen.
Theoretische en experimentele studies ondersteunen de cruciale rol die CME’s en energierijke deeltjes kunnen spelen bij het ontstaan van biomoleculen en broeikasgassen, die essentieel zijn voor het ontstaan en behoud van leven op een jonge planeet. Daarom heeft deze ontdekking belangrijke implicaties voor het begrip van de leefbaarheid van planeten en de omstandigheden waaronder het leven op aarde, en mogelijk ook elders, is ontstaan. (EE)
Coronal mass ejections at the dawn of the solar system