Le violente esplosioni di gas ribollente delle giovani stelle nane rosse possono rendere le condizioni inabitabili sui nuovi pianeti. Nella resa di questo artista, un attivo, la giovane nana rossa (a destra) sta strappando l'atmosfera da un pianeta in orbita (a sinistra). Gli scienziati hanno scoperto che i brillamenti delle nane rosse più giovani che hanno esaminato - circa 40 milioni di anni - sono 100 a 1, 000 volte più energico di quando le stelle sono più vecchie. Hanno anche rilevato uno dei brillamenti stellari più intensi mai osservati nella luce ultravioletta, più energico del brillamento più potente mai registrato dal nostro Sole. Credito:NASA, ESA e D. Player (STScI)
La parola "HAZMAT" descrive le sostanze che rappresentano un rischio per l'ambiente, o anche alla vita stessa. Immagina che il termine venga applicato a interi pianeti, dove i bagliori violenti della stella ospite possono rendere i mondi inabitabili influenzando le loro atmosfere.
Il telescopio spaziale Hubble della NASA sta osservando tali stelle attraverso un vasto programma chiamato HAZMAT—Habitable Zones and M dwarf Activity through Time.
"M nana" è il termine astronomico per una stella nana rossa, la più piccola, tipo di stella più abbondante e più longevo nella nostra galassia. Il programma HAZMAT è un'indagine ultravioletta delle nane rosse in tre diverse età:giovani, intermedio, e vecchio.
I brillamenti stellari delle nane rosse sono particolarmente luminosi nelle lunghezze d'onda dell'ultravioletto, rispetto alle stelle simili al Sole. La sensibilità all'ultravioletto di Hubble rende il telescopio molto prezioso per osservare questi brillamenti. Si ritiene che i bagliori siano alimentati da intensi campi magnetici che vengono aggrovigliati dai movimenti turbolenti dell'atmosfera stellare. Quando il groviglio diventa troppo intenso, i campi si rompono e si riconnettono, sprigionando enormi quantità di energia.
Il team ha scoperto che i brillamenti delle nane rosse più giovani che hanno esaminato, di appena 40 milioni di anni circa, sono 100 a 1, 000 volte più energico di quando le stelle sono più vecchie. Questa età più giovane è quando i pianeti terrestri si stanno formando attorno alle loro stelle.
Circa tre quarti delle stelle della nostra galassia sono nane rosse. La maggior parte dei pianeti della "zona abitabile" della galassia, pianeti che orbitano attorno alle loro stelle a una distanza in cui le temperature sono abbastanza moderate da consentire l'esistenza di acqua liquida sulla loro superficie, probabilmente orbitano attorno a nane rosse. Infatti, la stella più vicina al nostro Sole, una nana rossa di nome Proxima Centauri, ha un pianeta delle dimensioni della Terra nella sua zona abitabile.
Però, le giovani nane rosse sono stelle attive, producendo bagliori ultravioletti che emettono così tanta energia da poter influenzare la chimica atmosferica e possibilmente spogliare le atmosfere di questi nuovi pianeti.
"L'obiettivo del programma HAZMAT è aiutare a comprendere l'abitabilità dei pianeti attorno a stelle di piccola massa, " ha spiegato Evgenya Shkolnik dell'Arizona State University, ricercatore principale del programma. "Queste stelle di piccola massa sono di fondamentale importanza per comprendere le atmosfere planetarie".
I risultati della prima parte di questo programma Hubble sono in corso di pubblicazione su The Astrophysical Journal. Questo studio esamina la frequenza dei bagliori di 12 giovani nane rosse. "Avere questi dati sulle giovani stelle è stato particolarmente importante, perché la differenza nella loro attività di brillamento è piuttosto grande rispetto alle stelle più vecchie, ", ha affermato Parke Loyd dell'Arizona State University, il primo autore di questo articolo.
Il programma di osservazione ha rilevato uno dei brillamenti stellari più intensi mai osservati alla luce ultravioletta. Soprannominato "Hazflare, " questo evento è stato più energico del brillamento più potente mai registrato dal nostro Sole.
"Con il Sole, abbiamo cento anni di buone osservazioni, "Loyd ha detto. "E in quel momento, ne abbiamo visto uno, forse due, razzi che hanno un'energia che si avvicina a quella degli Hazflare. In poco meno di un giorno di osservazioni Hubble di queste giovani stelle, abbiamo catturato l'Hazflare, il che significa che stiamo osservando i superflare che si verificano ogni giorno o anche poche volte al giorno".
Potrebbero super-flare di tale frequenza e intensità bagnare i giovani pianeti in così tante radiazioni ultraviolette da condannare per sempre le possibilità di abitabilità? Secondo Loyd, "I brillamenti come abbiamo osservato hanno la capacità di strappare via l'atmosfera da un pianeta. Ma questo non significa necessariamente rovina e oscurità per la vita sul pianeta. Potrebbe essere una vita diversa da quella che immaginiamo. O potrebbero esserci altri processi che potrebbe ricostituire l'atmosfera del pianeta. È certamente un ambiente duro, ma esiterei a dire che è un ambiente sterile."
La parte successiva dello studio HAZMAT sarà lo studio delle nane rosse di età intermedia che hanno 650 milioni di anni. Quindi le nane rosse più antiche verranno analizzate e confrontate con le stelle giovani e intermedie per comprendere l'evoluzione dell'ambiente di radiazione ultravioletta dei pianeti di piccola massa attorno a queste stelle di bassa massa.
