Credito:Chandra X-ray Center
Un nuovo studio che utilizza i dati dell'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e del telescopio spaziale Hubble fornisce nuove informazioni su una domanda importante:quanto sono abitabili i pianeti che orbitano attorno al tipo più comune di stelle nella Galassia? L'obiettivo del nuovo studio, come riportato nel nostro comunicato stampa, è la stella di Barnard, che è una delle stelle più vicine alla Terra a una distanza di soli 6 anni luce. La stella di Barnard è una nana rossa, una piccola stella che brucia lentamente la sua riserva di carburante e può durare molto più a lungo delle stelle di medie dimensioni come il nostro Sole. Ha circa 10 miliardi di anni, rendendolo il doppio dell'età del Sole.
Gli autori hanno utilizzato la stella di Barnard come caso di studio per apprendere come i brillamenti di una vecchia nana rossa potrebbero influenzare i pianeti in orbita attorno ad essa. L'illustrazione di questo artista raffigura una vecchia nana rossa come la stella di Barnard (a destra) e un orbitante, pianeta roccioso (a sinistra).
Le osservazioni Chandra del team di ricerca della stella di Barnard prese nel giugno 2019 hanno scoperto un bagliore di raggi X (mostrato nel riquadro) e le loro osservazioni Hubble prese nel marzo 2019 hanno rivelato due razzi ultravioletti ad alta energia (mostrati in un grafico aggiuntivo). Entrambe le osservazioni sono durate circa sette ore ed entrambi i grafici mostrano la luminosità dei raggi X o dell'ultravioletto che si estende fino a zero. In base alla lunghezza dei brillamenti e delle osservazioni, gli autori hanno concluso che la stella di Barnard scatena razzi potenzialmente distruttivi circa il 25% delle volte.
Il team ha quindi studiato cosa significano questi risultati per i pianeti rocciosi in orbita nella zona abitabile, dove potrebbe esistere acqua liquida sulla loro superficie, attorno a una vecchia nana rossa come la stella di Barnard. È probabile che qualsiasi atmosfera formatasi all'inizio della vita di un pianeta in una zona abitabile sia stata erosa dalle radiazioni ad alta energia della stella durante la sua instabile giovinezza. Più tardi, però, le atmosfere del pianeta potrebbero rigenerarsi man mano che la stella diventa meno attiva con l'età. Questo processo di rigenerazione può avvenire da gas rilasciati da impatti di materiale solido o gas rilasciati da processi vulcanici.
Però, l'assalto di potenti razzi come quelli qui riportati, che si verificano ripetutamente nel corso di centinaia di milioni di anni, può erodere qualsiasi atmosfera rigenerata sui pianeti rocciosi nella zona abitabile. L'illustrazione mostra l'atmosfera del pianeta roccioso che viene spazzata via a sinistra dalla radiazione energetica dei brillamenti prodotti dalla nana rossa. Ciò ridurrebbe la possibilità che questi mondi sostengano la vita. Il team sta attualmente studiando le radiazioni ad alta energia da molte altre nane rosse per determinare se la stella di Barnard è tipica.
Credito:curva di luce dei raggi X:NASA/CXC/Università del Colorado/K. Francia et al.; Curva della luce UV:NASA/STScI
Un documento che descrive questi risultati, guidato da Kevin France dell'Università del Colorado a Boulder, appare il 30 ottobre, Numero 2020 di The Giornale Astronomico .