Astronomen vinden een nabije ster die een evenbeeld is van een jonge zon

Onze zon is ongeveer 4,6 miljard jaar oud. Dat weten we uit modellen van zonachtige sterren, maar ook uit onze waarnemingen van andere sterren met een vergelijkbare massa. We weten dat de zon in de loop van de tijd heter is geworden en we weten dat hij over ongeveer 5 miljard jaar een rode reuzenster zal worden voordat hij zijn leven als witte dwerg beëindigt. Maar er zijn veel dingen over de geschiedenis van de zon die we niet begrijpen. Hoe actief was het in zijn jeugd? Door welke eigenschappen van de jonge zon kon miljarden jaren geleden leven op aarde ontstaan?

Bij de foto: Illustratie van hoe de zon er misschien 4 miljard jaar geleden uitzag, rond de tijd dat het leven zich op aarde ontwikkelde. Foto: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab.

Als we een tijdmachine hadden, zouden we naar het verre verleden kunnen reizen en de jeugd van de zon rechtstreeks kunnen observeren. Maar aangezien dat niet mogelijk is, kunnen we beter op zoek gaan naar jonge sterren die qua grootte en samenstelling erg lijken op onze zon. Het evenbeeld van de zon, zo je wilt. Dit is eerder gedaan met oudere sterren. HIP 102152 is bijvoorbeeld een zonne-dubbelganger die ongeveer 4 miljard jaar ouder is dan onze zon. Nu heeft een team een ​​jonge zonne-dubbelganger bestudeerd die bekend staat als kappa-1 Ceti.

Bij de foto: Een artistiek concept van een coronale massa-ejectie die de zwakke magnetosfeer van de jonge aarde raakt. Foto: NASA/GSFC/CIL

De ster is bestudeerd sinds de jaren 1940. Het lijkt erg op de zon in massa en metalliciteit, maar de ster is slechts ongeveer 600 miljoen jaar oud. Voor deze studie integreerde het team observatiegegevens van kappa-1 Ceti met evolutionaire zonnemodellen. Hieruit konden ze voorspellingen doen over hoe de zon zich op een vergelijkbare leeftijd gedroeg. Op basis van hun model draaide de zon waarschijnlijk ongeveer drie keer sneller dan nu, had een veel sterker magnetisch veld en stootte meer zonnevlammen en hoogenergetische deeltjes uit.

Het interessante aan de zon van ongeveer 600 miljoen jaar oud is dat het leven op aarde rond deze tijd voor het eerst verscheen. Het begrijpen van de zon op deze leeftijd zou ons aanwijzingen kunnen geven over hoe het aardse leven is ontstaan. Deze studie biedt enkele prikkelende mogelijkheden. Omdat het magnetisch veld van de aarde toen zwakker was, zouden zonnevlammen en coronale massa-ejecties van de jonge zon de aarde hebben blootgesteld aan meer hoogenergetische deeltjes dan nu het geval is. Deze deeltjes hadden kunnen helpen bij het vormen van complexe moleculen op aarde. Als dat het geval is, kan een actieve jonge zon een sleutelrol hebben gespeeld bij het vormen van de bouwstenen van het leven.

Dit is een eerste studie, dus het verband met het leven is zwak. Maar het team hoopt gegevens te verzamelen van andere zonachtige sterren op verschillende leeftijden. Met meer waarnemingen zullen ze hun model kunnen verfijnen en een meer nauwkeurige geschiedenis van de zon kunnen creëren.

Auteur: Jan Vyvey.
Referentie: V.S. Airapetian, et al. "Een jaar in het leven van jonge zonnen: data-beperkte corona-windmodel van kappa-1 Ceti". The Astrophysical Journal 916.2 (2021): 96. [arXiv pre-print]
Bron: Universe Today, door Dr. Brian Koberlein.