I pianeti attorno alle stelle nane rosse sono abitabili?

Le stelle nane rosse sono stelle piccole e relativamente fredde con una temperatura superficiale di 3500 K, di tipo spettrale M e dalla colorazione gialla intensa-arancione. Sono le stelle più diffuse costituendo infatti almeno il 67,5% di tutte le stelle presenti nella Via Lattea. Recenti studi indicano che possano essere anche l’80%.
Le nane rosse hanno masse comprese tra 0,4 e 0,08 masse solari, che costituisce il limite minimo perché una stella possa dirsi tale: al di sotto di questo limite infatti non si hanno le condizioni di temperatura e pressione necessarie da innescare le reazioni di fusione dell’idrogeno in elio.
Di recente sono stati scoperti diversi esopianeti in orbita a delle nane rosse. Nel 2005 è stato scoperto attorno alla stella Gliese 581 un pianeta di massa paragonabile a Nettuno, che le orbita ad una distanza media di appena 6 milioni di km. Nel 2006 è stato scoperto un pianeta ancora meno massiccio (OGLE-2005-BLG-390Lb) intorno alla nana OGLE-2005-BLG-390L; orbita attorno all’astro ad una distanza di circa 390 milioni di km. Nel 2007 è stato rilevato un secondo pianeta in orbita attorno a Gliese 581 proprio nella zona abitabile, Gliese 581c con una massa pari a 5,03 masse terrestri. Se la massa calcolata da Stéphane Udry e dal suo team risultasse corretta Gliese 581c sarebbe l’esopianeta meno massiccio in orbita attorno ad una stella di sequenza principale.
L’abitabilità dei sistemi planetari delle nane rosse è oggetto di dibattito tra gli astrofisici e gli astrobiologi. Nonostante alcuni punti favorevoli come il grande numero di questi piccoli astri e il loro lungo ciclo vitale, esistono diversi fattori che pregiudicherebbero lo sviluppo della vita in un pianeta orbitante attorno ad una nana rossa.
Per trovare una risposta all’abitabilità di questi sistemi un nuovo studio ha utilizzato i dati dell’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e del telescopio spaziale Hubble offrendo una serie di nuove informazioni. L’obiettivo del nuovo studio è la stella di Barnard, che è una delle stelle più vicine alla Terra posta a una distanza di appena 6 anni luce. La stella di Barnard è una nana rossa, una piccola stella che consuma lentamente la sua riserva di carburante e può durare molto più a lungo delle stelle di medie dimensioni come il nostro Sole. Ha circa 10 miliardi di anni, il doppio dell’età del nostro Sole.
Gli autori dello studio si sono concentrati sulla stella di Barnard per capire come una vecchia nana rossa potrebbe influenzare i pianeti che le orbitano attorno. Le osservazioni di Chandra prese in esame dal team di ricerca effettuate nel giugno 2019 hanno scoperto una emissione di raggi X mentre le osservazioni di Hubble riprese nel marzo 2019 hanno rivelato due flare ultravioletti ad alta energia Entrambe le osservazioni sono durate circa sette ore. Sulla base della lunghezza dei flare e delle osservazioni, gli autori hanno concluso che la stella di Barnard emana flare potenzialmente distruttivi circa il 25% del tempo di emissione.
Il team ha analizzato i risultati tenendo in considerazione i pianeti rocciosi in orbita nella fascia abitabile della stella di Barnard. È probabile che qualsiasi atmosfera formatasi all’inizio della vita di un pianeta nella zona abitabile sia stata erosa dalle radiazioni ad alta energia della stella durante la sua tumultuosa giovinezza. Con il passare degli eoni le atmosfere del pianeta potrebbero rigenerarsi quando la stella con l’avanzare dell’età diventa più stabile. Questo processo di rigenerazione può verificarsi a causa dei gas rilasciati dagli impatti di materiale solido o dei gas rilasciati dai processi vulcanici.
Il problema non di poco conto è se i flare analizzati nello studio si verificano per centinaia di milioni di anni può erodere le nuove atmosfere rigenerate che con fatica, i pianeti nella zona abitabile ricostituiscono. Un irraggiamento continuo a base di radiazioni X e di radiazioni ultraviolette ridurrebbero le possibilità che i mondi in orbita attorno ad astri simili alla stella di Barnard sostengano la vita, almeno come noi la conosciamo. Il team è ora impegnato nello studio delle radiazioni ad alta energia emesse da molte altre nane rosse per determinare se la stella di Barnard è tipica.
Un documento che descrive questi risultati, stilato da Kevin France dell’Università del Colorado a Boulder, appare nel numero del 30 ottobre 2020 di The Astronomical Journal.
Fonte: https://phys.org/news/2020-10-habitability-planets-red-dwarfs.html?fbclid=IwAR2q9KsTUf3g1FJdWiAu-Rm0ENJooCd4w9Fiu-f8WUjAmGzLKMd1RYTH3XY