Er werd altijd gedacht dat het magnetisch veld rond sterren hun rotatie tot in de eeuwigheid afremde, maar nieuwe observaties tonen aan dat het anders zit. Daaruit blijkt dat er iets geks gebeurt als sterren een dagje ouder worden: juist vanaf dat moment wordt de kans op leven groter.
De onderzoekers spreken van een baanbrekende studie, die ons een stap verder brengt in de zoektocht naar leefbare planeten. In 1995 werd de eerste planeet buiten ons zonnestelsel ontdekt, die om een zon-achtige ster draaide, 51 Pegasi gedoopt. Sindsdien zijn er meer dan 5500 exoplaneten gevonden. Maar een internationaal team van astronomen ging terug in de tijd en observeerde 51 Pegasi opnieuw. Volgens hen is de huidige staat van het magnetische veld rond de ster mogelijk bijzonder geschikt voor de ontwikkeling van complex leven.
Schadelijke straling
Sterren, zoals onze zon, draaien bij hun geboorte snel rond hun as. Dat zorgt voor een sterk magnetisch veld dat hevig kan uitbarsten en zo omringende planeten kan bombarderen met geladen deeltjes en schadelijke straling. Gedurende miljarden jaren vertraagt de rotatie van de ster langzaam, doordat het magnetisch veld verzwakt als gevolg van stellaire wind, een proces dat magnetisch remmen wordt genoemd. De langzamere rotatie leidt tot een zwakker magnetisch veld, wat weer tot een langzamere rotatie leidt, enzovoorts.
Tot voor kort dachten astronomen dat de magnetische rem tot in de eeuwigheid doorgaat, maar nieuwe observaties trekken dat in twijfel. “We herschrijven de studieboeken over hoe de rotatie en het magnetisme bij oudere sterren, zoals de zon veranderen halverwege hun leven”, zegt hoofdonderzoeker Travis Metcalfe uit Colorado. “Onze resultaten hebben belangrijke consequenties voor sterren met planetaire systemen en hun vooruitzichten om complex leven te ontwikkelen.” Dat komt doordat een verzwakte magnetische rem ook de stellaire wind vermindert en zo de kans op vernietigende uitbarstingen verkleint.
Indirect bewijs
Hoewel de exoplaneet die rond 51 Pegasi draait, niet voor zijn moederster langs beweegt, gezien vanaf de Aarde, vertoont de ster zelf wel subtiele verschillen in helderheid. En die wisten Europese en Amerikaanse astronomen waar te nemen met behulp van nieuwe technieken. Zo konden ze iets zeggen over de radius, massa en leeftijd van de ster. Ze kwamen meer te weten over het magnetisch veld van de ster, doordat dit sporen achterlaat op het licht dat de ster uitzendt. Deze metingen boden samen de mogelijkheid om het huidige magnetische veld rond de ster te evalueren.
Het idee komt niet helemaal uit het niets. Eerdere observaties van NASA’s Kepler-ruimtetelescoop wezen al uit dat de magnetische rem mogelijk afzwakt op de leeftijd van onze zon. Maar het bewijs hiervoor was indirect. Het was namelijk gebaseerd op metingen van de rotatiesnelheid van sterren van verschillende leeftijden. Het was duidelijk dat de rotatie niet langer vertraagde ergens rond de leeftijd van de zon, dus na zo’n 4,5 miljard jaar.
Tien keer zwakkere rem
Alleen directe metingen van het magnetisch veld van een ster kunnen echter de onderliggende oorzaken blootleggen. En met behulp van die allereerste exoplaneet bij ster 51 Pegasi kon de afgelopen jaren het magnetische veld worden gemeten van meerdere sterren. Zo ontstond langzaam een nieuw idee van hoe magnetisme in sterren verandert als ze ouder worden. Sterker nog: uit de observaties bleek dat de magnetische rem heel plotseling verandert in sterren, die net iets jonger zijn dan onze zon. Op dat punt wordt de rem meer dan tien keer zwakker en hij blijft afnemen als de ster ouder wordt.
Leven op land
Maar hoe kan er plots zo’n verandering optreden? Het zou te maken hebben met een onverwachte shift in de kracht en complexiteit van het magnetische veld en de invloed daarvan op de stellaire wind. De nieuw ontdekte eigenschappen van 51 Pegasi tonen aan dat – net als onze zon – deze ster de transitie al heeft doorgemaakt naar de verzwakte magnetische remming. “Het is geweldig dat we zo een nieuw perspectief op dit planetaire systeem konden onthullen, dat bovendien zo’n cruciale rol speelt in de astronomie van exoplaneten”, zegt onderzoeker Klaus Strassmeier. “Dit onderzoek is een belangrijke stap in de zoektocht naar buitenaards leven.”
In ons zonnestelsel vond de overgang van leven in de oceanen naar leven op land een paar honderd miljoen jaar geleden plaats. Dat viel samen met het moment dat de magnetische rem begon af te nemen van onze zon. Jonge sterren bombarderen hun planeten met straling en geladen deeltjes die de ontwikkeling van complex leven tegenhouden, maar oudere sterren zorgen juist voor een stabielere omgeving. Volgens de astronomen is de beste plaats om naar buitenaards leven te zoeken dan ook rond sterren van middelbare leeftijd of ouder.
