Análogo solar

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Estrella que es particularmente similar al Sol

Las

estrellas de tipo solar, las análogas solares (también análogas) y las gemelas solares son estrellas que particularmente similar al Sol. La clasificación estelar es una jerarquía en la que el gemelo solar es el más parecido al Sol, seguido del análogo solar y luego el tipo solar. 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.

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.

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.

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. Esta definición se ajusta aproximadamente al 10% de las estrellas, por lo que una lista de estrellas de tipo solar sería bastante extensa.

Las estrellas de tipo solar muestran un comportamiento altamente correlacionado entre sus tasas 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). Debido a que las estrellas de tipo solar giran hacia abajo durante su principal vidas de secuencia debido al frenado magnético, estas correlaciones permiten derivar edades aproximadas. Mamajek &amperio; Hillenbrand (2008) ha 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).

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):

Muestra de estrellas de tipo solar
Identifier	Coordenadas J2000		Distancia (ly)	Stellarclass	Temperatura (K)	Metallicidad (dex)	Edad (Gyr)	Notas
Identifier	Ascensión derecha	Declinación	Distancia (ly)	Stellarclass	Temperatura (K)	Metallicidad (dex)	Edad (Gyr)	Notas
Sol	—	—	0,0000158	G2V	5778	+0,00	4.6
Alpha Centauri A	15^h 49^m 36.49400^s	−60° 50′ 02.3737′′	4.37	G2V	5790	+0.20	4.4
Alpha Centauri B			4.37	K0V	5260		4.4
Epsilon Eridani	-09^h 27^m 29.7^s	03° 32′ 55.8′	10.4	K2V	5084	-0.13	0.4-0.8
Tau Ceti	01^h 44^m 04.1^s	−15° 56′ 15′	11.9	G8V	5344	–0.52	5.8
82 Eridani	03^h 19^m 55,7^s	−43° 04′ 11.2′′	19.8	G8V	5338	–0.54	6.1
Delta Pavonis	20^h 08^m 43.6^s	−66° 10′ 55′′	19.9	G8IV	5604	+0.33	~7
V538 Aurigae	05^h 41^m 20.3^s	+53° 28′ 51.8′	39.9	K1V	5257	−0.20	3.7
HD 14412	02^h 18^m 58,5^s	−25° 56′ 45′′	41.3	G5V	5432	−0.46	9.6
HR 4587	12^h 00^m 44.3^s	−10° 26′ 45.7′′	42.1	G8IV	5538	+0.18	8,5
HD 172051	18^h 38^m 53.4^s	−21° 03′ 07′	42,7	G5V	5610	−0,32	4.3
72 Herculis	17^h 20^m 39.6^s	+32° 28′′ 04′	46.9	G0V	5662	−0,37	5
HD 196761	20^h 40^m 11.8^s	−23° 46′ 26′	46.9	G8V	5415	−0,31	6.6
Nu2 Lupi	15^h 21^m 48.1^s	−48° 19′′′	47,5	G4V	5664	−0.34	10.3

Solar analog

Estas estrellas son fotométricamente similares al Sol, teniendo las siguientes cualidades:

Temperatura en 500 K del Sol (5278 a 6278 K)
Metallicidad de 50–200% (± 0,3 dex) de la del Sol, lo que significa que el disco protoplanetario de la estrella habría tenido cantidades similares de polvo de los cuales planetas podrían formar
No hay compañero cercano (período orbital de diez días o menos), porque tal compañero estimula la actividad estelar

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 aparece en la lista para comparar):

Identifier	Coordenadas J2000		Distancia (ly)	Stellarclass	Temperatura (K)	Metallicidad (dex)	Edad (Gyr)	Notas
Identifier	Ascensión derecha	Declinación	Distancia (ly)	Stellarclass	Temperatura (K)	Metallicidad (dex)	Edad (Gyr)	Notas
Sol	—	—	0,0000158	G2V	5.778	+0,00	4.6
Sigma Draconis	19^h 32^m 21.6^s	+69° 39′ 40′′	18.8	G9-K0 V	5.297	−0.20	4.7
Beta Canum Venaticorum	12^h 33^m 44,5^s	+41° 21′ 27′	27.4	G0V	5.930	−0.30	6.0
61 Virginis	13^h 18^m 24.3^s	−18° 18′ 40′′	27.8	G5V	5.558	0.0−2	6.3
Zeta Tucanae	00^h 20^m 04.3^s	–64° 52′ 29′	28.0	F9.5V	5.956	−0.14	2.5
Beta Comae Berenices	13^h 11^m 52.4^s	+27° 52′ 41′′	29.8	G0V	5.970	0.0-6	2.0
61 Ursae Majoris	11^h 41^m 03.0^s	+34° 12′ 06′	31.1	G8V	5.483	−0.12	1.0
HR 511	01^h 47^m 44,8^s	+63° 51′ 09′	32.8	K0V	5.333	+0.05	3.0
Alpha Mensae	06^h 10^m 14.5^s	–74° 45′ 11′	33.1	G5V	5.594	+0.10	5.4
HD 69830	08^h 18^m 23.9^s	−12° 37′ 56′	40,6	K0V	5.410	0.0−3	10.6
HD 10307	01^h 41^m 47.1^s	+42° 36′ 48′′	41.2	G1.5V	5.848	0.0−5	7.0
HD 147513	16^h 24^m 01.3^s	−39° 11′ 35′′	42.0	G1V	5.858	+0.03	0,4
58 Eridani	04^h 47^m 36.3^s	−16° 56′	43.3	G3V	5.868	+0.02	0.6
47 Ursae Majoris	10^h 59^m 28.0^s	+40° 25′ 49′′	45,9	G1V	5.954	+0.06	6.0
Psi Serpentis	15^h 44^m 01.8^s	+02° 30′ 54.6′	47.8	G5V	5,683	0,04	3.2
HD 84117	09^h 42^m 14.4^s	–23° 54′ 56′	48,5	F8V	6.167	0.0−3	3.1
HD 4391	00^h 45^m 45,6^s	–47° 33′ 07′	48.6	G3V	5.878	0.0−3	1.2
20 Leonis Minoris	10^h 01^m 00.7^s	+31° 55′ 25′′	49.1	G3V	5.741	+0.20	6.5
Nu Phoenicis	01^h 15^m 11.1^s	–45° 31′ 54′	49.3	F8V	6.140	+0.18	5.7
51 Pegasi	22^h 57^m 28.0^s	+20° 46′ 08′	50,9	G2.5IVa	5.804	+0.20	7.0

Gemelo solar

Hasta la fecha no se ha encontrado ningún gemelo solar que coincida exactamente con el Sol. Sin embargo, hay algunas estrellas que se acercan mucho a ser idénticas a la del 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%. 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.

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

Temperatura dentro de 50 K del Sol (5728 a 5828 K) (en 10 K de sol (5768–5788 K)).
Metallicidad de 89–112% (± 0,05 dex) de la del Sol, lo que significa que el propulsado de la estrella habría tenido casi exactamente la misma cantidad de polvo para la formación planetaria
Sin compañera estelar, porque el Sol es una estrella solitaria
Una edad dentro de mil millones de años de la del Sol (3.6 a 5.6 Ga)

Otros parámetros del Sol:

El sol gira sobre su eje una vez en 27 días o 1.997 kilómetros (1.241 mi)/s
El radio solar es de 700.000 kilómetros (430.000 mi)
Composición química solar por masa: hidrógeno (73,4%); helio (25%); carbono (0,2%); nitrógeno (0,09%); oxígeno (0,80%); neón (0,16%); magnesio (0,06%); silicio (0,09%); azufre (0,05%); hierro (0.003%);

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.

Identifier	Coordenadas J2000		Distancia (ly)	Stellarclass	Temperatura (K)	Metallicidad (dex)	Edad (Gyr)	Notas
Identifier	Ascensión derecha	Declinación	Distancia (ly)	Stellarclass	Temperatura (K)	Metallicidad (dex)	Edad (Gyr)	Notas
Sol	—	—	0,0000158	G2V	5.778	+0,00	4.6
18 Scorpii	16^h 15^m 37.3^s	–08° 22′ 06′	45.1	G2Va	5.433	0.0−3	2.9
HD 150248	16^h 41^m 49.8^s	–45° 22′ 07′	88	G2	5.750	0.0−4	6.2
HD 164595	18^h 00^m 38.9^s	+29° 34′ 19′	91	G2	5.810	0.0-6	4.5
HD 195034	20^h 28^m 11.8^s	+22° 07′ 44′′	92	G5	5.760	0.0−4	2.9
HD 117939	13^h 34^m 32.6^s	–38° 54′ 26′	98	G3	5.730	−0.10	6.1
HD 138573	15^h 32^m 43,7^s	+10° 58′ 06′	99	G5IV-V	5.757	+0,00	7.1
HD 71334	08^h 25^m 49,5^s	−29° 55′	124	G2	5.701	0.0−75	8.1
HD 98649	11^h 20^m 51.769^s	–23° 13′ 02′	135	G4V	5.759	0.0−2	2.3
HD 143436	16^h 00^m 18.8^s	+00° 08′ 13′	141	G0	5.768	+0,00	3.8 (± 2,9)
HD 129357	14^h 41^m 22.4^s	+29° 03′ 32′	154	G2V	5.749	0.0−2	8.2
HD 133600	15^h 05^m 13.2^s	+06° 17′ 24′	171	G0	5.808	+0.02	6.3
HD 186302	19^h 49^m 6.43^s	−70° 11′ 16.7′′	184	G3	5.675	+0,00	4.5
HIP 11915	02^h 33^m 49.02^s	−19° 36′ 42.5′′	190	G5V	5.760	–0.059	4.1
HD 101364	11^h 40^m 28,5^s	+69° 00′ 31′′	208	G5V	5.795	+0.02	7.1
HD 197027	20^h 41^m 54,6^s	–27° 12′ 57′	250	G3V	5.723	0.0−13	8.2
Kepler-452	19^h 44^m 00.89^s	+44° 16′ 39.2′	1400	G2V	5.757	+0.21	6.0
YBP 1194	08^h 51^m 00.8^s	+11° 48′ 53′	2934	G5V	5.780	+0.023	~ 4.2 (± 1.6)

Algunas otras estrellas a veces se mencionan 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 ser un gemelo solar de 6,8 Ga. Dos candidatos a hermanos solares (edad, metalicidad y cinemática similares) son Gaia DR2 1927143514955658880 y 1966383465746413568.

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.

Al menos 0,5 mil millones de años
En la secuencia principal
No variable
Capaz de albergar planetas terrestres
Apoyar una zona habitable dinámicamente estable
0–1 estrellas compañeras estelares no de todo el mundo.

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. La vida similar a los tardígrados (debido al flujo ultravioleta) podría potencialmente sobrevivir en planetas que orbitan alrededor de 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.

La no variabilidad se define idealmente 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.

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 tipo S (satélite o circunestelar) alrededor de una de las estrellas, y órbitas 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.

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.

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

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. Para reforzar las similitudes, la estrella es de clase G5V, tiene una temperatura de 5750 K, 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.

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