Meteorologia spaziale: cosa rischiano i pianeti abitabili

Una scoperta che collega i flare stellari con le esplosioni radio renderà più facile agli astronomi rilevare il “meteo spaziale” intorno alle stelle vicine. Sfortunatamente, i primi bollettini meteorologici della stella più vicina, Proxima Centauri, non promettono nulla di buono per la vita come la conosciamo sul suo mondo roccioso.
Andrew Zic dell‘Università di Sydney ha spiegato: “Gli astronomi hanno recentemente scoperto che ci sono due pianeti rocciosi ‘simili alla Terra’ intorno a Proxima Centauri, uno all’interno della ‘zona abitabile’ dove l’acqua potrebbe esistere allo stato liquido”.
Proxima Centauri dista solamente 4,2 anni luce dalla Terra.
“Ma dato che Proxima Centauri è una nana rossa, significa che questa zona abitabile è molto vicina alla superficie della stella; molto più vicina di quanto non lo sia Mercurio dal Sole”, ha aggiunto Zic.
“Quello che la nostra ricerca mostra è che questo rende i pianeti molto vulnerabili a pericolose radiazioni ionizzanti che potrebbero sterilizzare efficacemente i pianeti”.
Guidati dal signor Zic, gli astronomi hanno mostrato per la prima volta un legame tra i flare e le esplosioni radio su una stella diversa dal Sole. La scoperta, pubblicata su The Astrophysical Journal, ci permetterà di utilizzare i segnali radio di stelle lontane per produrre bollettini sulla meteorologia spaziale.
“Il nostro Sole emette particelle ionizzate durante quelle che chiamiamo ‘espulsioni di massa coronale’. Ma dato che il Sole è molto più grande di Proxima Centauri e, in generale, delle stelle nane rosse, la nostra ‘zona abitabile’ è lontana dalla superficie, il che significa che la Terra è relativamente lontana da questi eventi”, ha spiegato Zic, aggiungendo:
“Inoltre, la Terra ha un campo magnetico molto potente che ci protegge da queste intense esplosioni di plasma solare”.
La ricerca è stata condotta in collaborazione con il CSIRO, l’Università dell’Australia Occidentale, l’Università del Wisconsin-Milwaukee, l’Università del Colorado e la Curtin University. Ci sono stati contributi dell’ARC Center for Gravitational Waves e dell’Università della California Berkeley.
Lo studio faceva parte degli studi di dottorato del signor Zic del Sydney Institute for Astronomy sotto la supervisione della professoressa Tara Murphy, vice capo della School of Physics presso l’Università di Sydney. Il signor Zic ha ora assunto una posizione congiunta alla Macquarie University e al CSIRO.
Zic ha detto: “Le esplosioni radio delle stelle nane di classe M potrebbero accadere per ragioni diverse rispetto al Sole, dove sono solitamente associate a espulsioni di massa coronale. Ma è altamente probabile che ci siano eventi simili associati ai bagliori stellari e alle esplosioni radio che abbiamo visto in questo studio”.
Le espulsioni di massa coronale sono espulsioni estremamente energetiche di plasma ionizzato e radiazioni che lasciano l’atmosfera stellare.
“Questa è probabilmente una cattiva notizia sul fronte della meteorologia spaziale. Sembra probabile che le stelle più comuni della galassia, le nane rosse, non saranno luoghi ideali per trovare la vita come la conosciamo”, ha detto Zic.
Nell’ultimo decennio sono stati scoperti molti pianeti in orbita attorno alle stelle. Ora abbiamo più di 4000 esopianeti confermati e altre migliaia in attesa di conferma.
Questo ci fa sperare di trovare esopianeti con condizioni “simili alla Terra”. Recenti ricerche affermano che circa la metà delle stelle simili al Sole nella Via Lattea potrebbe ospitare pianeti potenzialmente abitabili. Tuttavia, le stelle simili al Sole costituiscono solo il 7% delle stelle della galassia. Le nane rosse di tipo M come Proxima Centauri invece costituiscono circa il 70% delle stelle della Via Lattea.
I risultati suggeriscono che i pianeti intorno a queste stelle saranno probabilmente colpiti di flare stellari ed espulsioni di plasma.
Le osservazioni di Proxima Centauri sono state effettuate con il telescopio Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) del CSIRO nell’Australia occidentale, e dal telescopio Zadko presso l’Università dell’Australia occidentale e una suite di altri strumenti.
Lo scienziato dell’Università dell’Australia occidentale, il dottor Bruce Gendre, dell’ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), ha affermato che la ricerca ci fa comprendere i drammatici effetti della meteorologia spaziale sui sistemi solari lontani.
“La comprensione della meteorologia spaziale è fondamentale per capire come si è evoluta la biosfera del nostro pianeta, ma anche per quello che è il nostro futuro”, ha detto il dottor Gendre.
Il professor Murphy ha dichiarato: “ASKAP ha ottenuto un risultato entusiasmante. L’incredibile qualità dei dati ci ha permesso di vedere il bagliore stellare di Proxima Centauri sulla sua completa evoluzione con dettagli sorprendenti”.
“Ancora più importante, possiamo vedere la luce polarizzata, che è una firma di questi eventi. È un po ‘come guardare la stella con gli occhiali da sole. Una volta che ASKAP funzionerà in modalità di rilevamento completo, dovremmo essere in grado di osservare molti altri eventi sulle stelle vicine”.
Questo ci darà una visione molto più ampia del tempo spaziale intorno alle stelle vicine.
Altre strutture, tra cui il satellite Transiting Exoplanet Survey della NASA e il telescopio Zadko, simultaneamente con ASKAP, forniscono il collegamento cruciale tra le esplosioni radio e i potenti bagliori ottici osservati.
Il signor Zic ha detto: “La probabilità che il brillamento solare osservato e il segnale radio ricevuto dal nostro vicino non fossero collegati è molto inferiore a una possibilità su 128.000”.
La ricerca mostra che i pianeti intorno a Proxima Centauri possono subire una forte erosione atmosferica, lasciandoli esposti a raggi X molto intensi e alle radiazioni ultraviolette. Questi pianeti potrebbero essere protetti da campi magnetici?
Il signor Zic ha aggiunto: “Questa rimane una domanda aperta. Quanti esopianeti hanno campi magnetici come il nostro?”
Finora non ci sono state osservazioni di campi magnetici attorno agli esopianeti e trovarli potrebbe rivelarsi difficilissimo. Il signor Zic afferma che un possibile metodo per identificare i campi magnetici in mondi lontani sarebbe quello di cercare aurore come quelle che si manifestano intorno alla Terra e su Giove.
“Ma anche se ci fossero campi magnetici, data la vicinanza dei pianeti della zona abitabile attorno alle stelle nane di classe M, questo potrebbe non essere sufficiente per proteggerli”, ha concluso Zic.
La vita ha bisogno di diversi ingredienti per prosperare, una giusta distanza dalla propria stella, acqua liquida, una densa atmosfera, un campo magnetico, la giusta quantità di energia e forse altro ancora. Cerchiamo un mondo simile alla Terra che per miliardi di anni abbia mantenuto le condizioni ideali per mantenere la vita, la partita è aperta e la fuori ci sono miliardi di mondi che attendono di essere scoperti.
Fonte: https://phys.org/news/2020-12-space-weather-discovery-habitable-planets.html