Rappresentazione artistica di un bagliore dalla nostra vicina stella Proxima Centauri che espelle materiale su un pianeta vicino. Credito:Mark Myers/OzGrav
Una scoperta che collega i brillamenti stellari con le firme di esplosioni radio renderà più facile per gli astronomi rilevare il tempo spaziale intorno alle stelle vicine al di fuori del Sistema Solare. Sfortunatamente, i primi bollettini meteorologici del nostro vicino più prossimo, Prossima Centauri, non sono promettenti per trovare la vita come la conosciamo.
"Gli astronomi hanno recentemente scoperto che ci sono due pianeti rocciosi "simili alla Terra" intorno a Proxima Centauri, uno all'interno della "zona abitabile" dove qualsiasi acqua potrebbe essere in forma liquida, ", ha affermato Andrew Zic dell'Università di Sydney.
Proxima Centauri si trova a soli 4,2 anni luce dalla Terra.
"Ma dato che Proxima Centauri è una figata, piccola stella nana rossa, significa che questa zona abitabile è molto vicina alla stella; molto più vicino di quanto Mercurio sia al nostro Sole, " Egli ha detto.
"Ciò che la nostra ricerca mostra è che questo rende i pianeti molto vulnerabili alle pericolose radiazioni ionizzanti che potrebbero sterilizzare efficacemente i pianeti".
Guidati dal signor Zic, gli astronomi hanno mostrato per la prima volta un legame definitivo tra i brillamenti ottici e i lampi radio su una stella che non è il Sole. Il ritrovamento, pubblicato oggi in Il Giornale Astrofisico , è un passo importante per l'utilizzo di segnali radio da stelle lontane per produrre in modo efficace rapporti meteorologici spaziali.
"Il nostro Sole emette regolarmente nuvole calde di particelle ionizzate durante quelle che chiamiamo "espulsioni di massa coronale". Ma dato che il Sole è molto più caldo di Proxima Centauri e di altre nane rosse, la nostra "zona abitabile" è lontana dalla superficie del Sole, il che significa che la Terra è relativamente lontana da questi eventi, ", ha detto il signor Zic.
"Ulteriore, la Terra ha un campo magnetico planetario molto potente che ci protegge da queste intense esplosioni di plasma solare."
La ricerca è stata condotta in collaborazione con CSIRO, l'Università dell'Australia occidentale, Università del Wisconsin-Milwaukee, Università del Colorado e Curtin University. Ci sono stati contributi dall'ARC Center for Gravitational Waves e dall'Università della California Berkeley.
Lo studio faceva parte degli studi di dottorato del sig. Zic presso il Sydney Institute for Astronomy sotto la supervisione della professoressa Tara Murphy, vice capo della Scuola di Fisica dell'Università di Sydney. Il signor Zic ha ora assunto una posizione congiunta alla Macquarie University e al CSIRO.
Ha detto:"I lampi radio M-nani potrebbero verificarsi per ragioni diverse rispetto al Sole, dove sono solitamente associati a espulsioni di massa coronale. Ma è molto probabile che ci siano eventi simili associati ai brillamenti stellari e ai lampi radio che abbiamo visto in questo studio».
Le espulsioni di massa coronale sono espulsioni estremamente energetiche di plasma ionizzato e radiazioni che lasciano l'atmosfera stellare.
"Questa è probabilmente una brutta notizia sul fronte della meteorologia spaziale. Sembra probabile che le stelle più comuni della galassia, le nane rosse, non saranno ottimi posti per trovare la vita come la conosciamo, ", ha detto il signor Zic.
Nell'ultimo decennio, c'è stata una rinascita nella scoperta di pianeti in orbita attorno a stelle al di fuori del nostro Sistema Solare. Ora ci sono più di 4000 esopianeti conosciuti.
Ciò ha aumentato le speranze di trovare condizioni "simili alla Terra" sugli esopianeti. Ricerche recenti dicono che circa la metà delle stelle simili al Sole nella Via Lattea potrebbe ospitare tali pianeti. Però, Le stelle simili al Sole costituiscono solo il 7% degli oggetti stellari della galassia. Al contrario, Le nane rosse di tipo M come Proxima Centauri costituiscono circa il 70% delle stelle della Via Lattea.
I risultati suggeriscono fortemente che i pianeti intorno a queste stelle potrebbero essere inondati da brillamenti stellari ed espulsioni di plasma.
Metodologia
Le osservazioni di Proxima Centauri sono state effettuate con il telescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) del CSIRO nell'Australia occidentale, il telescopio Zadko della University of Western Australia e una suite di altri strumenti.
Dr. Bruce Gendre, scienziato dell'Università dell'Australia occidentale, dal Centro di Eccellenza ARC per la Scoperta delle Onde Gravitazionali (OzGrav), ha affermato che la ricerca aiuta a comprendere gli effetti drammatici del clima spaziale sui sistemi solari oltre il nostro.
"Comprendere il clima spaziale è fondamentale per capire come si è evoluta la biosfera del nostro pianeta, ma anche per quale sarà il futuro, " ha detto il dottor Gendre.
Il professor Murphy ha dichiarato:"Questo è un risultato entusiasmante di ASKAP. L'incredibile qualità dei dati ci ha permesso di visualizzare il brillamento stellare di Proxima Centauri durante la sua completa evoluzione con dettagli sorprendenti.
"Più importante, possiamo vedere la luce polarizzata, che è una firma di questi eventi. È un po' come guardare la stella con gli occhiali da sole. Una volta che ASKAP funzionerà in modalità di rilevamento completo, dovremmo essere in grado di osservare molti più eventi sulle stelle vicine".
Questo ci darà una visione molto più ampia del tempo spaziale intorno alle stelle vicine.
Altre strutture, tra cui il satellite Transiting Exoplanet Survey Satellite della NASA e il telescopio Zadko osservati simultaneamente con ASKAP, fornendo il collegamento cruciale tra i lampi radio e i potenti brillamenti ottici osservati.
Il signor Zic ha dichiarato:"La probabilità che il brillamento solare osservato e il segnale radio ricevuto dal nostro vicino non fossero collegati è molto meno di una possibilità su 128, 000."
La ricerca mostra che i pianeti intorno a Proxima Centauri possono subire una forte erosione atmosferica, lasciandoli esposti a raggi X molto intensi e radiazioni ultraviolette.
Ma potrebbero esserci campi magnetici a protezione di questi pianeti?
Il signor Zic ha detto:"Questa rimane una domanda aperta. Quanti esopianeti hanno campi magnetici come il nostro?"
Finora non ci sono state osservazioni di campi magnetici attorno agli esopianeti e trovarli potrebbe rivelarsi difficile. Il signor Zic ha detto che un modo potenziale per identificare i campi magnetici distanti sarebbe cercare le aurore, come quelli intorno alla Terra e testimoniati anche su Giove.
"Ma anche se ci fossero campi magnetici, data la vicinanza stellare dei pianeti della zona abitabile attorno alle stelle M-nane, questo potrebbe non essere sufficiente per proteggerli, ", ha detto il signor Zic.