O mecanismo das explosões solares nas anãs vermelhas e marrons é o mesmo do Sol?

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O Sol possui explosões solares causadas quando há uma reconexão magnética na atmosfera do Sol, fazendo com que um loop de campo magnético seja ejetado em alta energia, juntamente com um grande número de prótons, produzindo uma intensa explosão de radiação.

Outras estrelas - principalmente algumas anãs vermelhas - têm labaredas muito mais intensas do que o Sol. O mecanismo é o mesmo nessas estrelas que no Sol e em estrelas maiores? O que causa as labaredas nas anãs vermelhas e até nas marrons? Por que estrelas menos poderosas têm explosões mais poderosas?

Júpiter também tem um campo magnético e sua magnetosfera é composta de plasmas. Por que os "Jovian Flares" não são vistos?

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James K
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Respostas:

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Sim, acredita-se que o mecanismo básico seja o mesmo nas anãs vermelhas e pelo menos nas anãs marrons mais quentes, mas os detalhes podem ser diferentes.

Como você diz, a reconexão magnética na coroa é o ponto de partida. Bem, na verdade, são os movimentos fluidos nos pontos de apoio do loop magnético que são o ponto de partida. O campo B e o plasma parcialmente ionizado são acoplados e os movimentos fotosféricos colocam energia potencial (magnética) nas estruturas do campo B.

Essa energia potencial pode ser liberada repentinamente em eventos de reconexão. Eles podem conduzir ejeção de massa coronal ou acelerar partículas carregadas ao longo das linhas de campo do loop.

Um surto ocorre quando uma quantidade significativa de energia entra em aceleração de partículas carregadas nas linhas de campo em direção aos pontos de apoio do loop. Essas partículas de carga emitem ondas de rádio e, em seguida, raios-X não térmicos à medida que afetam a cromosfera / fotosfera mais espessa. Sua energia é então térmicaizada, aquecendo a cromosfera e possivelmente fazendo com que o material quente ( K) evapore para as alças coronais. Aqui, ele pode esfriar por radiação e condução antes de recuar, ou talvez formar proeminências legais.>106

Coisas semelhantes devem estar acontecendo em estrelas de baixa massa. As curvas de raios X e de luz óptica de suas labaredas se assemelham ao que é visto no Sol, assim como as relações entre os raios X duros e moles e a evolução das temperaturas do plasma. Os detalhes podem ser diferentes porque a estrutura de temperatura e densidade de suas fotosferas, cromosferas e coronas é um pouco diferente da do Sol, e há algumas indicações de que suas coronas podem ser mais densas ou, às vezes, que surtos ocorrem em estruturas muito maiores do que as vistas em o sol. Os reflexos de "luz branca" também são mais comuns em anões M.

Por que as chamas nas anãs vermelhas são tão poderosas? Em parte, é contraste - você está comparando a emissão de sinalização com algo que é intrinsecamente menos luminoso. Em termos absolutos, as labaredas do Sol e as anãs vermelhas não são muito diferentes. O que é diferente é que o poder do flare como uma fração da luminosidade bolométrica e a frequência de grandes flares podem ser muito maiores em anões M.

As razões subjacentes provavelmente têm a ver com as forças e estruturas do campo magnético nas anãs vermelhas. A atividade magnética está empiricamente conectada à rotação e convecção. A atividade magnética é maior em estrelas em rotação rápida e naquelas com zonas de convecção profunda. Os anões M têm zonas de convecção muito profundas (ou até totalmente convectivas). Eles também tendem a girar muito mais rapidamente que o Sol, já que suas escalas de tempo parecem muito mais longas que os anões G e K. Eles são, portanto, mais ativos magneticamente em relação às suas luminosidades bolométricas. Parece que os anões M ativos têm campos magnéticos muito fortes (como os de manchas solares) cobrindo uma fração muito grande de suas superfícies e isso, juntamente com a turbulência convectiva em que os pontos de apoio do loop magnético estão ancorados, provavelmente leva a uma forte atividade de queima.

As anãs marrons são um pouco mais complicadas. Os mais jovens, mais quentes, provavelmente se comportam como anões M de baixa massa (de fato, são objetos do tipo M). A atividade magnética nos anões L e T mais frios / mais velhos é muito mais misteriosa. Eu acho que algumas explosões foram vistas, mas não está claro que isso esteja relacionado a mecanismos semelhantes aos de massa mais alta e estrelas mais quentes. Essas anãs marrons frias têm atmosferas neutras e o campo magnético não é congelado no plasma, como nas fotosferas parcialmente ionizadas das estrelas mais quentes. Isso significa que os pontos de apoio do loop não podem ser estressados ​​por movimentos fotosféricos da mesma maneira. Não está nem claro que as anãs marrons geram um campo magnético da mesma maneira que as estrelas mais massivas, embora esteja claro que pelo menos algumas delas possuem campos magnéticos.

Rob Jeffries
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