Gli esopianeti devono essere preparati per la meteorologia spaziale estrema

Scoperto che la stella Wolf 359 sta producendo abbastanza radiazioni dannose che solo un pianeta con gas serra come l’anidride carbonica nella sua atmosfera – e situato a una distanza relativamente grande dalla stella – sarebbe probabilmente in grado di sostenere la vita.

 

 

I pianeti attorno ad altre stelle devono essere preparati per condizioni meteorologiche estreme, secondo un nuovo studio del Chandra X-ray Observatory della NASA e dell’XMM-Newton dell’ESA (Agenzia spaziale europea) che ha esaminato gli effetti dei raggi X su potenziali pianeti attorno al tipo più comune di stelle.

Gli astronomi hanno scoperto che solo un pianeta con gas serra nella sua atmosfera, come la Terra e a una distanza relativamente grande dalla stella che hanno studiato, avrebbe la possibilità di sostenere la vita come la conosciamo intorno a una stella vicina.

Wolf 359 è una nana rossa con una massa pari a circa un decimo di quella del Sole.

Le stelle nane rosse sono le stelle più comuni nell’universo e vivono per miliardi di anni, fornendo ampio tempo per lo sviluppo della vita.

A una distanza di soli 7,8 anni luce, Wolf 359 è anche una delle stelle più vicine al sistema solare.

“Wolf 359 può aiutarci a svelare i segreti intorno alle stelle e all’abitabilità”, ha detto Scott Wolk del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), che ha condotto lo studio. “È così vicino e appartiene a una classe così importante di stelle: è una grande combinazione”.

Poiché le nane rosse sono i tipi di stelle più diffusi, gli astronomi hanno cercato di trovare esopianeti intorno a loro.

Gli astronomi hanno trovato alcune prove della presenza di due pianeti in orbita attorno a Wolf 359 utilizzando telescopi ottici, ma queste conclusioni sono state messe in discussione da altri scienziati.

“Anche se non abbiamo ancora prove della presenza di pianeti intorno a Wolf 359, sembra molto probabile che ospiti più pianeti”, ha aggiunto Wolk.

“Questo lo rende un eccellente banco di prova per osservare ciò che i pianeti sperimenterebbero intorno a questo tipo di stella”.

Wolk e i suoi colleghi hanno usato Chandra e XMM per studiare la quantità di raggi X costanti e di radiazioni ultraviolette estreme (UV) – il tipo più energetico di radiazione UV – che Wolf 359 avrebbe rilasciato sui possibili pianeti intorno ad esso.

Hanno scoperto che Wolf 359 sta producendo abbastanza radiazioni dannose che solo un pianeta con gas serra come l’anidride carbonica nella sua atmosfera – e situato a una distanza relativamente grande dalla stella – sarebbe probabilmente in grado di sostenere la vita.

“Essere abbastanza lontani dalle radiazioni nocive della stella non sarebbe sufficiente per renderla abitabile”, ha detto il co-autore Vinay Kashyap, anche lui del CfA. “Un pianeta intorno a Wolf 359 dovrebbe anche essere ricoperto di gas serra come lo è la Terra”.

Per studiare gli effetti delle radiazioni energetiche sull’abitabilità dei candidati pianeti, il team ha considerato la zona abitabile della stella, la regione intorno a una stella in cui l’acqua liquida potrebbe esistere sulla superficie di un pianeta.

Il limite esterno della zona abitabile per Wolf 359 è circa il 15% della distanza tra la Terra e il Sole, perché la nana rossa è molto meno luminosa del Sole.

Nessuno dei pianeti candidati per questo sistema si trova nella zona abitabile di Wolf 359, con uno troppo vicino alla stella e l’altro troppo lontano.

“Se il pianeta interno si trova lì, i raggi X e le radiazioni UV estreme a cui è sottoposto distruggerebbero l’atmosfera di questo pianeta in soli un milione di anni”, ha detto il co-autore Ignazio Pillitteri del CfA e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Palermo, in Italia.

Il team ha anche considerato gli effetti delle radiazioni su pianeti non ancora rilevati all’interno della zona abitabile.

Hanno concluso che un pianeta come la Terra al centro della zona abitabile dovrebbe essere in grado di sostenere un’atmosfera per quasi due miliardi di anni, mentre uno vicino al bordo esterno potrebbe durare indefinitamente, aiutato dagli effetti di riscaldamento dei gas serra.

Un altro grande pericolo per i pianeti in orbita attorno a stelle come Wolf 359 è rappresentato dai brillamenti di raggi X, o occasionali esplosioni luminose di raggi X, oltre all’emissione costante e quotidiana della stella.

La combinazione delle osservazioni fatte con Chandra e XMM-Newton ha portato alla scoperta di 18 brillamenti di raggi X da Wolf 359 in 3,5 giorni.

Estrapolando da questi brillamenti osservati, il team si aspetta che si verifichino brillamenti molto più potenti e dannosi per periodi di tempo più lunghi.

Gli effetti combinati dei raggi X costanti e delle radiazioni UV e dei brillamenti significano che è improbabile che qualsiasi pianeta situato nella zona abitabile abbia un’atmosfera significativa abbastanza lunga da consentire alla vita multicellulare, come la conosciamo sulla Terra, di formarsi e sopravvivere.

L’eccezione è il bordo esterno della zona abitabile se il pianeta ha un effetto serra significativo.

 

 

Immagine: Crediti: raggi X: NASA/CXC/SAO/S.Wolk, et al.; Illustrazione: NASA/CXC/SAO/M.Weiss; Elaborazione delle immagini: NASA/CXC/SAO/N. Wolk