Un esopianeta può sembrare il posto perfetto per organizzare le pulizie, ma prima di andarci, dai un'occhiata più da vicino alla sua stella.

Gli astrofisici della Rice University stanno facendo proprio questo, costruire un modello al computer per aiutare a giudicare come l'atmosfera di una stella influisce sui suoi pianeti, per il meglio o il peggio.

Restringendo le condizioni di abitabilità, sperano di affinare la ricerca di pianeti potenzialmente abitabili. Gli astronomi ora sospettano che la maggior parte dei miliardi di stelle nel cielo abbia almeno un pianeta. Ad oggi, Gli osservatori terrestri hanno individuato quasi 4, 000 di loro.

L'autrice principale e studentessa laureata alla Rice Alison Farrish e il suo consulente di ricerca, fisico solare David Alexander, hanno condotto il primo studio del loro gruppo a caratterizzare l'ambiente "tempo spaziale" di stelle diverse dalla nostra per vedere come avrebbe influenzato l'attività magnetica attorno a un esopianeta. È il primo passo di un progetto finanziato dalla National Science Foundation per esplorare i campi magnetici intorno ai pianeti stessi.

"È impossibile con la tecnologia attuale determinare se un esopianeta ha o meno un campo magnetico protettivo, quindi questo articolo si concentra su ciò che è noto come campo magnetico asterosferico, "Ha detto Farrish. "Questa è l'estensione interplanetaria del campo magnetico stellare con cui l'esopianeta interagirebbe".

Nello studio pubblicato su Il Giornale Astrofisico , i ricercatori espandono un modello di campo magnetico che combina ciò che è noto sul trasporto del flusso magnetico solare:il movimento dei campi magnetici intorno, attraverso ed emanando dalla superficie del sole, a una vasta gamma di stelle con diversi livelli di attività magnetica. Il modello viene quindi utilizzato per creare una simulazione del campo magnetico interplanetario che circonda queste stelle simulate.

In questo modo sono stati in grado di ipotizzare il potenziale ambiente sperimentato da tali sistemi di esopianeti "popolari" come Ross 128, Proxima Centauri e TRAPPISTA 1, tutte le stelle nane con esopianeti conosciuti.

Nessuna stella è mai ferma. Il plasma alla sua superficie è in costante agitazione, creando disturbi che inviano forti campi magnetici (come quelli incorporati nel vento solare del sole) lontano nello spazio. La magnetosfera della Terra contribuisce a renderla un porto sicuro per la vita, ma resta da determinare se questo sia il caso per qualsiasi esopianeta.

"Per la maggior parte delle persone, un pianeta "zona abitabile" tradizionalmente significa che ha la giusta temperatura per l'acqua liquida, " ha detto Farrish. "Ma in questi sistemi specifici, i pianeti sono così vicini alle loro stelle che ci sono altre considerazioni. In particolare, l'interazione magnetica diventa molto importante."

Questi pianeti "Riccioli d'oro" possono godere di temperature e pressioni atmosferiche che consentono l'esistenza dell'acqua vivificante, ma probabilmente orbitano troppo vicino alle loro stelle per sfuggire agli effetti dei forti campi magnetici della stella e della radiazione associata.

"A seconda di dove si trova all'interno del campo magnetico esteso della stella, si stima che alcuni di questi esopianeti della zona abitabile potrebbero perdere la loro atmosfera in appena 100 milioni di anni, " ha detto Alexander. "Questo è un tempo davvero breve in termini astronomici. Il pianeta potrebbe avere le giuste condizioni di temperatura e pressione per l'abitabilità, e potrebbero formarsi alcune semplici forme di vita, ma questo è il punto in cui andranno. L'atmosfera verrebbe spogliata e la radiazione sulla superficie sarebbe piuttosto intensa.

"Quando non hai un'atmosfera, ora hai tutta l'emissione ultravioletta e di raggi X dalla stella in cima all'emissione di particelle, " ha detto. "Vogliamo capire meglio questa interazione ed essere in grado di confrontarla con le osservazioni in futuro. E la capacità di dirigere e definire la natura di queste osservazioni future sarà davvero utile".

I parametri chiave nel modello sono il numero stellare di Rossby, che definisce quanto è attiva la stella, e la superficie di Alfvén, che determina dove il campo magnetico asterosferico si disaccoppia efficacemente dalla stella.

"Il nostro modello ci consente di definire alcune delle caratteristiche chiave dell'attività di una stella rispetto all'emergenza del flusso e al trasporto nel corso di un ciclo stellare, " ha detto Alexander. "Questo permette un confronto diretto con le osservazioni, che sono attualmente molto scarse per le stelle diverse dal sole, e un mezzo per caratterizzare potenzialmente alcuni degli attributi fisici chiave degli esopianeti attraverso la loro interazione con il campo stellare".

"Tutti i sistemi planetari a cui le persone stanno attualmente prestando molta attenzione:Ross, Proxima e TRAPPIST stanno suscitando interesse perché hanno pianeti nelle loro zone abitabili, ma, in base ai nostri calcoli, la maggior parte di essi ricadono all'interno della superficie media di Alfvén, " Ha detto Farrish. "Questo crea il potenziale per una connessione magnetica diretta tra la stella e il pianeta che guiderebbe più fortemente la perdita dell'atmosfera del pianeta".

Uno di questi pianeti orbita intorno a Proxima Centauri. "La stella è un settimo delle dimensioni del sole e il pianeta è 20 volte più vicino, " ha detto Alexander. "È buono per la temperatura ma cattivo per le condizioni magnetiche".

Farrish e Alexander notano che il team ha trovato un sistema eccezionale in GJ 3323, una stella nana M che contiene due "super Terre" scoperte nel 2017. Uno, GJ 3323 b, si trova all'interno della zona abitabile della stella ma anche ben all'interno della superficie di Alfvén. L'altro, GJ 3323 c, orbita al di fuori della superficie di Alfvén ma purtroppo ben al di fuori della zona abitabile.

"Sono cauto nel non dire che c'è un sistema di cui siamo tutti entusiasti, ma avere due pianeti di dimensioni simili della stessa età su entrambi i lati della superficie di Alfvén potrebbe rivelarsi utile, quando le osservazioni migliorano, nell'esplorare come si formano i campi magnetici negli esopianeti, " ha detto Alessandro.