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Análogo solar

Esta ilustración compara el Sol algo más grande y caliente (izquierda) con la estrella relativamente inactiva Tau Ceti.

Las estrellas de tipo solar , las análogas solares (también análogas ) y las gemelas solares son estrellas particularmente similares al Sol . La clasificación estelar es una jerarquía en la que el gemelo solar es el más parecido al Sol, seguido por el análogo solar y luego el tipo solar. [1] Las observaciones de estas estrellas son importantes para comprender mejor las propiedades del Sol en relación con otras estrellas y la habitabilidad de los planetas. [2]

Por similitud con el sol.

Definir las tres categorías por su similitud con el Sol refleja la evolución de las técnicas de observación astronómica. Originalmente, el tipo solar era lo más parecido que se podía definir con el Sol. Posteriormente, técnicas de medición más precisas y observatorios mejorados permitieron una mayor precisión de detalles clave como la temperatura, lo que permitió la creación de una categoría solar análoga para estrellas que eran particularmente similares al Sol. Más tarde aún, las continuas mejoras en la precisión permitieron la creación de una categoría de gemelos solares para coincidencias casi perfectas. [ cita necesaria ]

La similitud con el Sol permite comparar cantidades derivadas, como la temperatura, que se deriva del índice de color, con el Sol, la única estrella cuya temperatura se conoce con seguridad. Para estrellas que no son similares al Sol, esta verificación cruzada no se puede realizar. [1]

tipo solar

Estas estrellas son muy similares al Sol. Son estrellas de la secuencia principal con un color B-V entre 0,48 y 0,80, teniendo el Sol un color B-V de 0,65. Alternativamente, se puede utilizar una definición basada en el tipo espectral , como F8V a K2V , que correspondería a un color B-V de 0,50 a 1,00. [1] Esta definición se ajusta aproximadamente al 10% de las estrellas, por lo que una lista de estrellas de tipo solar sería bastante extensa. [3]

Las estrellas de tipo solar muestran un comportamiento altamente correlacionado entre sus velocidades de rotación y su actividad cromosférica (por ejemplo, emisión de líneas de calcio H y K) y actividad coronal (por ejemplo, emisión de rayos X) [4] Debido a que las estrellas de tipo solar giran hacia abajo durante su secuencia principal vidas debidas al frenado magnético , estas correlaciones permiten derivar edades aproximadas. Mamajek y Hillenbrand (2008) [5] han estimado las edades de las 108 estrellas de la secuencia principal de tipo solar (F8V-K2V) dentro de 52 años luz (16 parsecs) del Sol en función de su actividad cromosférica (medida mediante Ca , H y K líneas de emisión). [ cita necesaria ]

La siguiente tabla muestra una muestra de estrellas de tipo solar dentro de 50 años luz que casi satisfacen los criterios para análogos solares (color B-V entre 0,48 y 0,80), según las mediciones actuales (el Sol figura en la lista para comparar):

Análogo solar

Estas estrellas son fotométricamente similares al Sol y tienen las siguientes cualidades: [1]

Los análogos solares que no cumplen con los criterios más estrictos de gemelos solares incluyen, dentro de 50 años luz y en orden de distancia creciente (el Sol figura en la lista para comparar):

gemelo solar

Hasta la fecha no se ha encontrado ningún gemelo solar que coincida exactamente con el Sol. [48] ​​Sin embargo, hay algunas estrellas que se acercan mucho a ser idénticas al Sol, y los miembros de la comunidad astronómica las consideran gemelas solares. Una gemela solar exacta sería una estrella G2V con una temperatura superficial de 5.778 K, tendría 4.600 millones de años, con la metalicidad correcta y una variación de luminosidad solar del 0,1%. [49] Las estrellas con una edad de 4.600 millones de años se encuentran en el estado más estable. La metalicidad, el radio , la composición química, la rotación , la actividad magnética y el tamaño adecuados también son muy importantes para una baja variación de luminosidad. [50] [51] [52] [53]

Clasificación espectral de estrellas de Morgan-Keenan. El tipo de estrella más común en el universo son las enanas M, 76%. El Sol es una estrella de clase G (G2V) de 4.600 millones de años y tiene más masa que el 95% de todas las estrellas. Sólo el 7,6% son estrellas de clase G

Las estrellas a continuación son más similares al Sol y tienen las siguientes cualidades: [1]

Otros parámetros del Sol: [54]


Las siguientes son las estrellas conocidas que más se acercan a satisfacer los criterios para ser gemelas solares. El Sol aparece en la lista para comparar. Las casillas resaltadas están fuera del alcance de un gemelo solar. Es posible que la estrella haya sido considerada gemela solar en el pasado, pero es más bien una analogía solar.

A veces se mencionan algunas otras estrellas como candidatas a gemelas solares, como: Beta Canum Venaticorum ; sin embargo, tiene metalicidades demasiado bajas (−0,21) para el gemelo solar. 16 Cygni B a veces se considera gemelo, pero es parte de un sistema estelar triple y es muy antiguo para un gemelo solar de 6,8 Ga. Dos candidatos a hermanos solares (edad, metalicidad y cinemática similares) son Gaia DR2 1927143514955658880 y 1966383465746413568. [ 84]

Por habitabilidad potencial

Otra forma de definir al gemelo solar es como una "habstar", una estrella con cualidades que se cree que es particularmente hospitalaria para un planeta que alberga vida. Las cualidades consideradas incluyen variabilidad, masa, edad, metalicidad y compañeros cercanos. [85] [b]

El requisito de que la estrella permanezca en la secuencia principal durante al menos 0,5–1 Ga establece un límite superior de aproximadamente 2,2–3,4 masas solares, correspondiente al tipo espectral más caliente de A0 - B7V . Estas estrellas pueden ser 100 veces más brillantes que el Sol. [85] [88] La vida tipo tardígrado (debido al flujo ultravioleta) podría potencialmente sobrevivir en planetas que orbitan estrellas tan calientes como B1V, con una masa de 10 M☉ y una temperatura de 25.000 K, una vida útil de la secuencia principal de unos 20 millones de años. [C]

Idealmente, la no variabilidad se define como una variabilidad de menos del 1%, pero el 3% es el límite práctico debido a las limitaciones de los datos disponibles. También es motivo de preocupación la variación de la irradiancia en la zona habitable de una estrella debido a una estrella compañera con una órbita excéntrica. [51] [52] [85] [53]

No es probable que los planetas terrestres en sistemas estelares múltiples , aquellos que contienen tres o más estrellas, tengan órbitas estables a largo plazo. Las órbitas estables en los sistemas binarios toman una de dos formas: órbitas de tipo S (satélite o circunestelar) alrededor de una de las estrellas y órbitas de tipo P (planetarias o circumbinarias) alrededor de todo el par binario. Los Júpiter excéntricos también pueden alterar las órbitas de los planetas en zonas habitables. [85]

Se requiere una metalicidad de al menos un 40% solar ([Fe/H] = −0,4) para la formación de un planeta terrestre similar a la Tierra. La alta metalicidad se correlaciona fuertemente con la formación de Júpiter calientes , pero estos no son obstáculos absolutos para la vida, ya que algunos gigantes gaseosos terminan orbitando dentro de la zona habitable y podrían albergar lunas similares a la Tierra. [85]

Un ejemplo de una estrella de este tipo es HD 70642  [89] , una G5V, a una temperatura de 5533 K, pero es mucho más joven que el Sol, con 1.900 millones de años. [90]

Otro ejemplo sería HIP 11915 , que tiene un sistema planetario que contiene un planeta similar a Júpiter que orbita a una distancia similar a la del planeta Júpiter en el Sistema Solar. [91] Para reforzar las similitudes, la estrella es de clase G5V, tiene una temperatura de 5750 K, tiene una masa y un radio similares al Sol y es sólo 500 millones de años más joven que el Sol. Como tal, la zona habitable se extendería en la misma área que la zona del Sistema Solar, alrededor de 1 UA. Esto permitiría que existiera un planeta similar a la Tierra alrededor de 1 UA. [92]

Ver también

Notas a pie de página

  1. ^ Un verdadero gemelo solar, como lo señala el Observatorio Lowell, debería tener una temperatura dentro de ~ 10 K del Sol. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial del Observatorio Lowell señaló en 1996 que se puede medir una precisión de temperatura de ~10 K. Una temperatura de ~10 K reduce la lista de gemelos solares a casi cero, por lo que se utilizan ±50 K para el gráfico. [2]
  2. ^ habstar o habitabilidad, se define actualmente como un área, como un planeta o una luna, donde puede existir agua líquida durante al menos un corto período de tiempo. [86] [87]
  3. ^ La supergigante y la siguiente supernova y estrella de neutrones (debido a una masa> 8  M ☉ ) probablemente destruirían la vida al final de la vida útil de la estrella B1V.

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Otras lecturas