Gli scienziati alla ricerca di segni di vita oltre il nostro sistema solare affrontano grandi sfide, uno dei quali è che ci sono centinaia di miliardi di stelle solo nella nostra galassia da considerare. Per restringere la ricerca, devono capire:quali tipi di stelle hanno maggiori probabilità di ospitare pianeti abitabili?

Un nuovo studio trova una particolare classe di stelle chiamate stelle K, che sono più deboli del Sole ma più luminose delle stelle più deboli, possono essere bersagli particolarmente promettenti per la ricerca di segni di vita.

Come mai? Primo, Le stelle K vivono molto a lungo:da 17 a 70 miliardi di anni, rispetto a 10 miliardi di anni per il Sole, dando un sacco di tempo per l'evoluzione della vita. Anche, Le stelle K hanno un'attività meno estrema nella loro giovinezza rispetto alle stelle più deboli dell'universo, chiamate stelle M o "nane rosse".

Le stelle M offrono alcuni vantaggi nella ricerca di pianeti abitabili. Sono il tipo di stella più comune nella galassia, che comprende circa il 75% di tutte le stelle dell'universo. Sono anche frugali con il loro carburante, e potrebbe brillare per oltre un trilione di anni. Un esempio di stella M, TRAPPISTA-1, è noto per ospitare sette pianeti rocciosi delle dimensioni della Terra.

Ma la turbolenta giovinezza delle stelle M presenta problemi per la vita potenziale. I brillamenti stellari - rilasci esplosivi di energia magnetica - sono molto più frequenti ed energetici da giovani stelle M rispetto a giovani stelle simili al Sole. Le stelle M sono anche molto più luminose quando sono giovani, fino a un miliardo di anni dopo la loro formazione, con energia che potrebbe far evaporare gli oceani su qualsiasi pianeta che un giorno potrebbe trovarsi nella zona abitabile.

"Mi piace pensare che le stelle K si trovino in un "punto debole" tra le stelle analogiche del Sole e le stelle M, " ha detto Giada Arney del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.

Arney voleva scoprire quali biofirme, o segni di vita, potrebbe sembrare su un ipotetico pianeta in orbita attorno a una stella K. La sua analisi è pubblicata su Lettere per riviste astrofisiche .

Gli scienziati considerano la presenza simultanea di ossigeno e metano nell'atmosfera di un pianeta come una forte biofirma perché a questi gas piace reagire tra loro, distruggendosi a vicenda. Così, se li vedi presenti in un'atmosfera insieme, ciò implica che qualcosa li sta producendo entrambi rapidamente, molto probabilmente la vita, secondo Arney.

Però, perché i pianeti intorno ad altre stelle (esopianeti) sono così remoti, ci devono essere quantità significative di ossigeno e metano nell'atmosfera di un esopianeta perché possa essere visto dagli osservatori sulla Terra. L'analisi di Arney ha scoperto che la biofirma ossigeno-metano è probabilmente più forte intorno a una stella K rispetto a una stella simile al Sole.

Arney ha usato un modello al computer che simula la chimica e la temperatura di un'atmosfera planetaria, e come quell'atmosfera risponde alle diverse stelle ospiti. Queste atmosfere sintetiche sono state poi analizzate attraverso un modello che simula lo spettro del pianeta per mostrare come potrebbe apparire ai futuri telescopi.

"Quando metti il ​​pianeta intorno a una stella K, l'ossigeno non distrugge il metano così rapidamente, così più di esso può accumularsi nell'atmosfera, " ha detto Arney. "Questo perché la luce ultravioletta della stella K non genera gas di ossigeno altamente reattivi che distruggono il metano con la stessa rapidità di una stella simile al Sole".

Questo segnale più forte di ossigeno-metano è stato previsto anche per i pianeti intorno alle stelle M, ma i loro alti livelli di attività potrebbero rendere le stelle M incapaci di ospitare mondi abitabili. Le stelle K possono offrire il vantaggio di una maggiore probabilità di rilevamento simultaneo di ossigeno-metano rispetto alle stelle simili al Sole senza gli svantaggi che derivano da una stella M ospite.

Inoltre, gli esopianeti intorno alle stelle K saranno più facili da vedere rispetto a quelli intorno a stelle simili al Sole semplicemente perché le stelle K sono più deboli. "Il Sole è 10 miliardi di volte più luminoso di un pianeta simile alla Terra che lo circonda, quindi c'è molta luce che devi sopprimere se vuoi vedere un pianeta in orbita. Una stella K potrebbe essere "solo" un miliardo di volte più luminosa di una Terra intorno ad essa, " disse Arney.

La ricerca di Arney include anche la discussione su quale delle stelle K vicine potrebbe essere il miglior obiettivo per osservazioni future. Dal momento che non abbiamo la capacità di viaggiare su pianeti intorno ad altre stelle a causa delle loro enormi distanze da noi, ci limitiamo ad analizzare la luce di questi pianeti per cercare un segnale che la vita possa essere presente. Separando questa luce nei suoi colori componenti, o spettro, gli scienziati possono identificare i costituenti dell'atmosfera di un pianeta, poiché diversi composti emettono e assorbono colori distinti di luce.

"Trovo che alcune stelle K vicine come 61 Cyg A/B, Epsilon India, ponte dello sposo 1618, e HD 156026 possono essere bersagli particolarmente buoni per future ricerche di firme biologiche, " disse Arney.