Nella ricerca di pianeti extrasolari "potenzialmente abitabili", una delle cose principali che gli scienziati guardano è l'attività stellare. Mentre stelle come la nostra, una nana gialla di tipo G (G2V), sono considerate stabili nel tempo, altre classi sono variabili e inclini a riacutizzazioni, in particolare le nane rosse di tipo M. Anche se una stella ha più pianeti in orbita all'interno della sua zona abitabile (HZ), la tendenza della stella a brillare periodicamente potrebbe rendere questi pianeti completamente inabitabili.
Secondo un nuovo studio, stelle come la nostra potrebbero non essere così stabili come si pensava in precedenza. Mentre osservava EK Draconis, una nana gialla G1.5V situata a 110,71 anni luce di distanza, entro i confini della costellazione del Drago, un team internazionale di astronomi ha assistito a una massiccia espulsione di massa coronale che ha fatto impallidire qualsiasi cosa abbiamo mai visto nel nostro Sistema Solare.
Queste osservazioni suggeriscono che queste espulsioni possono peggiorare nel tempo, il che potrebbe essere un terribile avvertimento per la vita qui sulla Terra. Lo studio, apparso nel numero del 9 dicembre della rivista Nature Astronomy, è stato condotto dal Dr. Kosuke Namekata, ricercatore presso l'Università di Kyoto, l'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) e l'Osservatorio Solare Nazionale (NSO). Lo studio esplora un fenomeno stellare noto come "espulsione di massa coronale" (CME), una tempesta solare. Queste espulsioni, che si verificano regolarmente con il nostro Sole, spesso sono accompagnate ad un bagliore stellare (o un improvviso e luminoso scoppio di radiazione).
Quando accadono, le CME inviano nuvole di particelle cariche estremamente calde (plasma) a velocità estremamente elevate nello spazio. Mentre la Terra è protetta dalle particelle cariche dal suo campo magnetico planetario, un CME potrebbe causare danni significativi se colpisse la Terra frontalmente. Gli astronauti in orbita sarebbero esposti a livelli di radiazioni letali, i satelliti sarebbero disabilitati e le infrastrutture terrestri (come le reti elettriche) verrebbero eliminate.
La Terra ha sperimentato diverse potenti tempeste geomagnetiche nel corso del tempo, l'esempio più noto delle quali è stato l'evento di Carrington nel 1859. Diversi di questi eventi si sono verificati nella storia della Terra e di solito sono distanti diverse migliaia di anni. Durante lo studio di EK Draconis, il team di ricercatori ha osservato prove che i superflares possono peggiorare nel tempo per le stelle simili al Sole.
La ricerca si basa su precedenti ricerche del co-autore Yuta Notsu, a cui si sono uniti molti dei ricercatori che hanno condotto questo ultimo studio. Hanno mostrato come le giovani stelle simili al Sole sperimentano frequenti superflare che sono da decine a centinaia di volte più potenti dei brillamenti solari. Il Sole è noto per sperimentare superflare, che sembrano accadere una volta ogni diverse migliaia di anni. Ciò ha sollevato la domanda: un superflare potrebbe anche portare a un'altrettanto massiccia "espulsione di massa super coronale"?
Per indagare su questa possibilità, Namekata, Notsu e i loro colleghi hanno deciso di studiare EK Draconis, che è simile al nostro Sole in termini di dimensioni e massa, ma è significativamente giovane al confronto (100 milioni di anni rispetto al nostro Sole, che ha 4,6 miliardi di anni). Per le loro osservazioni, Namekata, Notsu e i loro colleghi hanno utilizzato il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA e il telescopio SEIMEI dell'Università di Kyoto per osservare EK Draconis (che sembra una versione giovane del Sole) per 32 notti tra l'inverno e la primavera del 2020.
Il 5 aprile 2020, il team ha osservato EK Draconis esplodere in un superflare, seguito 30 minuti dopo da una massiccia espulsione di plasma super-caldo. Come ha spiegato Notsu "questo tipo di espulsione di massa potrebbe, teoricamente, verificarsi anche sul nostro Sole. Questa osservazione può aiutarci a capire meglio come eventi simili possano aver influenzato la Terra e persino Marte nel corso di miliardi di anni. È come appariva il nostro Sole 4,5 miliardi di anni fa".
Il team è stato in grado di osservare solo il primo passo nella vita dell'espulsione, la fase di "eruzione del filamento", ma è stato comunque in grado di ottenere stime di massa e velocità. Secondo il loro studio, la nube era più di dieci volte più grande della CME più potente mai registrata da una stella simile al Sole e aveva una velocità massima di circa 1,6 milioni di km. Se una tale eruzione dovesse verificarsi dal nostro Sole, avrebbe il potenziale per spogliare l'atmosfera terrestre e rendere il nostro pianeta in gran parte sterile.
Mentre le loro scoperte indicano che il Sole potrebbe essere capace di tali estremi violenti, suggeriscono anche che i superflare e i super CME sono probabilmente rari per stelle vecchie come il Sole. Ma come ha spiegato Notsu, le super CME potrebbero essere state molto più comuni miliardi di anni fa, quando il nostro Sistema Solare si stava ancora formando. "L'atmosfera dell'attuale Marte è molto sottile rispetto a quella della Terra", ha dichiarato Notsu. "In passato, pensiamo che Marte avesse un'atmosfera molto più spessa. Le espulsioni di massa coronale possono aiutarci a capire cosa è successo al pianeta nel corso di miliardi di anni".