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Strahlenausbruch auf Proxima Centauri

Galaxien, Sterne, Planeten...
Beobachtungen und Physik der Himmelskörper (außer Schwarzen Löchern)
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Frank
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Strahlenausbruch auf Proxima Centauri

Beitrag von Frank » 28. Feb 2018, 20:30

Megaflare weckt Zweifel an der Lebensfreundlichkeit des uns nächsten Erdzwillings
Tödliche Strahlendusche: Unser Nachbarstern Proxima Centauri hat im letzten Jahr einen enormen Strahlenausbruch produziert. Der Stern wurde dadurch in bestimmten Strahlenbereichen kurzzeitig um das Tausendfache heller, wie Astronomen berichten. Der erdähnliche Planet im Orbit um den Stern wurde dabei von einer heftigen Strahlendusche getroffen. Das könnte bedeuten, dass dieser nahe Erdzwilling weniger lebensfreundlich ist als gehofft.
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-22 ... 02-28.html

Warum sind diese kleinen Sterne eigentlich so biestig?
oder liegt es einfach daran, dass die habitable Zone so nahe am Stern liegt und im Grunde alle Sterne solche Ausbrüche haben?
Bei unserer Sonne verstehe ich es ja noch. Schlieslich ist sie ja wesentlich massereicher als ein roter Zwerg.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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belgariath
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Re: Strahlenausbruch auf Proxima Centauri

Beitrag von belgariath » 2. Mär 2018, 11:13

Darauf hätte Gravi bestimmt eine einleuchtende Antwort gehabt. :(

Wahrscheinlich hast du Recht. Alle Sterne haben ähnlich starke eruptive Ereignisse.
Es scheint auch so, dass die Stärke der eruptiven Ereignisse im Verhältnis zur gesamten Leuchtkraft des Sterns mit kleiner werdender Sternmasse ansteigt. Eruptive Ereignisse werden ja meist durch Unregelmäßigkeiten, Verdrillungen, Rekonnexionen des Magnetfelds verursacht. Bei massearmen Sternen ist die Sternoberfläche näher am Sternmittelpunkt als bei massereichen Sternen. Eventuell hat dadurch das Magnetfeld, welches ja im Sterninneren generiert wird, einen vergleichsweise größeren Einfluss.
Dann fragt sich aber warum die Stärke des Magnetfelds nicht auch mit abnehmender Sternmasse geringer wird?
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Re: Strahlenausbruch auf Proxima Centauri

Beitrag von seeker » 2. Mär 2018, 14:10

Schauen wir, was Abenteuer-Universum (gravi) dazu schreibt:
Auch ein Roter Zwerg ist ein glühender, dynamischer Gasball aus ionisierten Teilchen mit einer differenziellen Rotation. Die erzeugt in seinem Innern einen Dynamo, welcher dem Stern auch ein Magnetfeld beschert. Entlang aus dem Stern ragender Magnetfeldlinien wird heißes Plasma beschleunigt und erzeugt die bekannten Protuberanzen und Flares. Mehrmals am Tag brechen solche Flares aus und produzieren dabei eine um den Faktor 100 bis 10 000 verstärkte UV- und sogar Röntgenstrahlung, weil das Gas um den Stern (die Korona) auf Millionen Grad erhitzt wird. Das könnte nun die Planetenoberfläche regelrecht sterilisieren. Oder eben in Kombination mit dem Sonnenwind die Atmosphäre ins All blasen, falls dies nicht irgendwie verhindert wird. Auf der anderen Seite kann das wenige Licht vom Stern noch weiter verdunkelt werden, wenn sich Sonnenflecken bilden.
...
Wenn also ein Roter Zwerg gerade entstanden ist, so dreht er sich sehr schnell, hat dementsprechend ein starkes Magnetfeld und seine Umgebung ist sehr ungemütlich. Der Sonnenwind aber trägt auch Drehimpuls mit sich fort, wodurch die Rotation verlangsamt wird. Einem Modell entsprechend könnte das in 2- 3 Milliarden Jahren so weit gediehen sein, dass der Aufenthalt eines Planeten in habitablem Orbit durchaus erträglich wird. Auch unsere Sonne war einmal so "hyperaktiv" mit 3 bis 5 riesigen Flares am Tag, was sie aber nach etwa ½ Milliarde Jahre abgelegt hat.
https://abenteuer-universum.de/sterne/rozwerg.html

Das hat also etwas mit Magnetfeldern zu tun und das wiederum mit der Rotationsgeschwindigkeit und weiteren Effekten.
Und bezüglich Exoplaneten in der habitablen Zone ist ein unruhiger roter Zwerg deshalb blöder, weil sich der Planet sehr nahe an seinem Stern befindet und daher alles massiver/direkter abkriegt, was der Stern tut. Außerdem entwickeln sich rote Zwerge langsamer als größere Sterne, daher sind sie auch länger jung und damit auch länger unruhig/sehr aktiv (s.o. im Zitat, vgl. die 2-3 Mrd Jahre mit den 1/2 Mrd Jahre bei uns).

Nicht alle rote Zwerge sind gleich aktiv (alte rote Zwerge sollten i.d.R. schon ruhiger sein).
Wir können uns bei den aktiven einmal die veränderlichen BY-Draconis-Sterne und die UV-Ceti-Sterne anschauen:

https://de.wikipedia.org/wiki/BY-Draconis-Stern
https://de.wikipedia.org/wiki/UV-Ceti-Stern

Bei beiden Sterntypen ist das Magnetfeld für die Aktivitätsschwankungen verantwortlich, ob das nun Sonnenflecken oder Flares sind.
Erstaunlicherweise können rote Zwerge relativ zu ihrer Oberflächenausdehnung sehr große Sonnenflecken haben: bis zu 40% kann ihre Strahlung dadurch zeitweise verringert sein.
Für ein stabiles Klima unseres Exoplaneten in der habitablen Zone wäre auch das abträglich.

Ein wichtiger Unterschied von roten Zwergen zu größeren Sternen besteht hierin:
Es wird angenommen, dass Rote Zwerge mit einer Masse von weniger als 35 % der Sonnenmasse bzw. mit einer späteren (numerisch höheren) Spektralklasse als M3,5 vollständig konvektiv sind.[6] Dies bedeutet, dass aufgrund der Lichtundurchlässigkeit des dichten Sterneninneren im Inneren entstandene Photonen die Oberfläche nicht erreichen, sondern die Energie durch Konvektion vom Kern zur Oberfläche weitergeleitet wird. Somit sammelt sich Helium nicht im Kern an, wie es bei schwereren Hauptreihensternen der Fall ist.
https://de.wikipedia.org/wiki/Roter_Zwerg
...auch deshalb funtionieren die anders.

Zum Schmökern:

ROTE ZWERGE
Kleine Sterne mit starken Magnetfeldern
http://www.astronews.com/news/artikel/2 ... -018.shtml

Daraus:
"WX UMa ist zehnmal kleiner als die Sonne, generiert aber ein durchschnittliches Magnetfeld, das um den Faktor hundert stärker ist", unterstreicht Prof. Dr. Ansgar Reiners vom Institut für Astrophysik der Universität Göttingen. "Das kommt daher, dass WX UMa ungefähr dreißigmal schneller rotiert als die Sonne und seine voll konvektive Hülle eine große Menge an kinetischer Energie liefert. Diese beiden Faktoren sind notwendig für einen effizienten Dynamo. Schnell rotierende M-Zwerge sind daher sehr aktiv, und nun wissen wir, dass einige von ihnen viel stärkere Magnetfelder produzieren, als wir dachten".
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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