Superflare Bintang Muda Katai Merah Membahayakan Planet

HAZMAT (hazardous materials) adalah sebuah istilah untuk zat berbahaya yang merusak lingkungan dan kehidupan. Bayangkan apabila istilah ini diterapkan ke seluruh sistem planet, karena aktivitas suar ganas dari bintang induk yang dapat melucuti atmosfer dan membuat planet tidak layak huni. 

Teleskop Antariksa Hubble NASA telah mengamati banyak bintang semacam itu melalui sebuah program yang disebut HAZMAT, Habitable Zones and M dwarf Activity across Time.

“Katai M” adalah istilah astronomi untuk bintang katai merah yang mendominasi populasi bintang di seluruh galaksi dengan usia hidup terlama. Program HAZMAT adalah survei ultraviolet terhadap bintang katai merah dalam variasi tiga usia: muda, menengah, dan tua.

Suar bintang ganas dari katai merah belia menghasilkan kondisi tidak layak huni di sistem planet yang baru terbentuk. Dalam ilustrasi ini, katai merah aktif (kanan) melucuti atmosfer sebuah planet yang mengorbitnya (kiri). Suar bintang dari katai merah yang berusia sekitar 40-100 juta tahun, 1.000 kali lebih energik daripada katai merah yang lebih tua. Para ilmuwan juga telah mendeteksi salah satu suar ultraviolet bintang paling intens yang pernah diamati, lebih energik daripada suar terkuat Matahari yang pernah didokumentasikan.
Kredit: NASA, ESA, dan D. Player (STScI)

Aktivitas suar bintang katai merah menghasilkan sinar ultraviolet sangat terang, yang jauh lebih berbahaya daripada suar serupa yang dihasilkan bintang mirip Matahari. Sensitivitas ultraviolet Hubble dimanfaatkan untuk mengamati suar semacam ini. Para ilmuwan menduga medan magnet intens yang terjerat oleh pergolakan atmosfer bintang adalah sumber tenaga yang memicu aktivitas suar dahsyat. Ketika pergolakan atmosfer berlangsung dengan sangat kuat, medan magnet yang sebelumnya terurai, akan terhubung kembali dan melepaskan energi dalam jumlah besar.

Tim program HAZMAT menyimpulkan suar bintang dari katai merah termuda yang mereka survei, berusia sekitar 40-100 juta tahun, 1.000 kali lebih energik daripada katai merah yang lebih tua. Dalam rentang usia ini, katai merah justru diorbit oleh sistem planet terestrial yang baru saja terbentuk.

Sekitar tiga perempat dari populasi bintang di galaksi kita adalah katai merah. Berarti sebagian besar planet yang menempati “zona layak huni” mengorbit katai merah. Bahkan bintang terdekat Proxima Centauri adalah katai merah yang diorbit oleh sebuah planet seukuran Bumi di zona layak huni, atau jarak ideal planet dari bintang induk yang berpotensi menopang air cair di permukaan.

Namun katai merah belia adalah bintang yang sangat aktif. Mereka menghasilkan suar ultraviolet dan meletuskan begitu banyak energi yang dapat memengaruhi komposisi kimiawi atmosfer, bahkan dapat melucuti atmosfer seluruh sistem planet yang baru terbentuk.

“Tujuan program HAZMAT adalah untuk membantu memahami habitabilitas planet yang mengorbit bintang bermassa rendah,” jelas Peneliti Utama Program HAZMAT Evgenya Shkolnik dari Universitas Negeri Arizona. “Bintang bermassa rendah dianggap sangat penting demi pemahaman atmosfer planet.”

Makalah ilmiah pertama program HAZMAT telah dipublikasikan di The Astrophysical Journal. Penelitian menguji frekuensi suar bintang dari 12 katai merah belia. “Informasi tentang aktivitas katai merah belia adalah data yang sangat penting, karena variasi aktivitas suar mereka cukup intens daripada bintang yang lebih tua,” ungkap penulis utama makalah ilmiah Parke Loyd.

Memanfaatkan keampuhan Teleskop Antariksa Hubble NASA, tim mendeteksi salah satu aktivitas suar ultraviolet bintang paling intens yang pernah diamati. Disebut “Hazflare”, fenomena ini lebih energik daripada aktivitas suar surya yang pernah didokumentasikan.

“Kita memiliki catatan observasi aktivitas Matahari selama seratus tahun,” Loyd menjelaskan. “Dalam kurun waktu itu, kita hanya mengamati satu atau dua kali energi suar surya yang mendekati Hazflare. Namun hanya dalam waktu kurang dari satu hari, katai merah belia dapat meletuskan Hazflare setiap hari, bahkan beberapa kali dalam satu hari.”

Mungkinkah superflare katai merah menerjang sistem planet dengan begitu banyak radiasi ultraviolet yang membuat mereka tidak layak huni?

Menurut Loyd, “Suar yang kami amati mampu menghapus atmosfer dari sebuah planet, meskipun tidak selalu berarti kiamat bagi kehidupan di sana. Mungkin kehidupan dapat tetap muncul dan berkembang, namun jauh berbeda dari kehidupan yang kita kenal. Atau mungkin ada proses lain yang dapat memulihkan kembali atmosfer planet. Sistem planet yang mengorbit katai merah belia menghadapi lingkungan yang sangat keras, tetapi saya tidak berani memastikan lingkungan tersebut steril dari kehidupan.”

Observasi program HAZMAT selanjutnya akan difokuskan ke bintang katai merah usia menengah, sekitar 650 juta tahun. Kemudian bintang katai merah tertua akan dianalisis dan dibandingkan dengan katai merah termuda dan usia menengah untuk memahami evolusi lingkungan radiasi ultraviolet yang harus dihadapi oleh sistem planet.

Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Karl Hille

Sumber: Superflares From Young Red Dwarf Stars Imperil Planets

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa