Le turbolente nane rosse

In dieci anni di ricerca il numero degli esopianeti è cresciuto enormemente, oggi, sono stati confermati 4.201 pianeti oltre il Sistema Solare e altri 5.481 candidati sono in attesa di conferma. Lo studio dei pianeti extrasolari ha fatto diventare le stelle nane rosse di tipo M il fulcro della ricerca sugli esopianeti perché sembrano essere il luogo più probabile in cui trovare pianeti rocciosi (simili alla Terra) all’interno della loro zona abitabile.
Tuttavia, ciò non significa che le nane rosse siano buone candidate per ospitare pianeti capaci di mantenere per miliardi di anni la vita. Prendiamo in considerazione GJ 887, ad esempio, una delle stelle di classe M più luminose del cielo che ha un sistema di due (forse tre) pianeti. In passato, si riteneva che questa stella fosse calma e stabile, ma una nuova ricerca condotta dagli astronomi dell’Arizona State University ha dimostrato che GJ 887 potrebbe non essere così tranquilla come si è sempre ritenuto.
Questa non è una buona notizia poiché GJ 887 (Lacaille 9352), che si trova a poco meno di 11 anni luce dalla Terra, è stata recentemente confermata per avere due Super-Terre le cui orbite sono collocate vicino o all’interno della sua zona abitabile. Altre ricerche hanno indicato che la stella stessa era relativamente “tranquilla”, il che significa che non era soggetta a frequenti brillamenti come lo sono di solito le nane rosse ed era, quindi, ritenuta una buona candidata ad ospitare pianeti abitabili.
I risultati del nuovo studio sono stati recentemente pubblicati nelle note di ricerca dell’American Astronomical Society (RNAAS).
Lo studio è stato condotto da Parke Lloyd, un astrofisico della School of Earth and Space Exploration (SESE) dell’ASU, che è stato affiancato da Evgenya L. Shkolnik (leader della SESE) e dai ricercatori dell’Università del Colorado di Boulder e del Naval Research Laboratory Space Divisione di scienze .
Per portare avanti lo studio, il team ha consultato i dati di archivio del telescopio spaziale Hubble, che ha monitorato GJ 887 nello spettro ultravioletto. Quello che hanno scoperto è che la stella ha brillato su base oraria, il che contraddiceva i risultati precedenti, ottenuti utilizzando i dati del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, che non mostravano bagliori rilevabili nel corso di 27 giorni di osservazione continua.
La chiave era cercare i brillamenti nello spettro UV, qualcosa per cui Hubble è meglio equipaggiato rispetto a molti nuovi telescopi spaziali. Come ha spiegato Shkolnik, questo è ciò che ha permesso alla loro squadra di determinare che GJ 887 era, dopo tutto una stella “noiosa”:
“È affascinante sapere che l’osservazione delle stelle alla luce ottica (come fa la missione TESS) non si avvicina a raccontare la loro intera storia. L’ambiente dannoso delle radiazioni di questi pianeti può essere pienamente compreso solo con osservazioni ultraviolette, come quelle di il telescopio spaziale Hubble“.
Questi risultati sono scoraggianti perché dimostrano una volta di più che le nane rosse, che sono le stelle più comuni nell’universo (rappresentando il 75% delle stelle nella sola Via Lattea) hanno la tendenza a bombardare i loro pianeti con radiazioni dannose. Il fatto che spesso ospitino pianeti rocciosi, come Proxima b o il sistema dei sette pianeti di TRAPPIST-1, questo li ha resi una parte fondamentale nella ricerca di esopianeti abitabili.
Oltre ad essere inclini alle fiammate, le nane rosse possono anche essere ingannevoli. Sebbene possano apparire calme alla luce visibile (come ha mostrato GJ 887), possono emettere regolarmente bagliori visibili solo in altre lunghezze d’onda. Poiché i fotoni nella lunghezza d’onda UV hanno molta più energia della luce visibile, ogni brillamento potrà strappare con il passare del tempo l’atmosfera ai pianeti in orbita.
“L’emissione ultravioletta di una stella è davvero un pezzo di puzzle critico, anche se ancora mancante, per la nostra comprensione delle atmosfere dei pianeti e della loro abitabilità“, ha detto Shkolnik.
Le risorse per condurre questi studi sono attualmente limitate per gli astronomi. Fortunatamente, ci sono piani per rimediare a questo con un futuro dispiegamento di missioni che potranno aiutare a riempire il vuoto.
L’ASU sta guidando lo sviluppo di una missione CubeSat chiamata Star-Planet Activity Research CubeSat (SPARCS). Con Shkolnik come ricercatore principale della missione, questo satellite fornirà agli astronomi il tempo di osservazione nella lunghezza d’onda UV. Ciò consentirà loro di osservare i bagliori provenienti dalle stelle di tipo M e determinarne la frequenza e l’intensità, fornendo informazioni sulle possibilità che la vita ha di emergere sui loro esopianeti.
“Se la genesi della vita su un pianeta è più un meno un lancio di dadi, le stelle M lanciano quei dadi molto più spesso di qualsiasi altro tipo di stella“, ha spiegato Loyd.
E come altre ricerche hanno dimostrato, la tendenza delle nane rosse a rilasciare potenti flash di radiazioni non significa necessariamente che qualsiasi pianeta in orbita attorno a loro sia destinato a diventare un mondo privo di atmosfera e totalmente sterile. Infatti, è stato riscontrato che la presenza di un’atmosfera sufficiente e di una nuvolosità adeguata consentirebbe alla vita di avere una finestra utile per il suo sviluppo.
Ciò significa che pianeti come Proxima b, il pianeta più vicino al nostro Sistema Solare che orbita attorno alla stella nana rossa Proxima Centauri, potrebbero effettivamente avere un clima stabile e vita sulla sua superficie!
Inoltre, è del tutto possibile che il pianeta sia un “mondo acquatico” con oceani incredibilmente profondi. L’unico modo per scoprirlo è continuare a osservare e magari inviare un giorno una sonda spaziale interstellare.
Fonte: Science Alert