Una stella simile al Sole ci ha mostrato come potrebbe finire la vita sulla Terra

Uno studio astronomico giapponese ha rilevato l’emissione di un potentissimo getto energetico da parte di una stella simile al nostro Sole e potenzialmente in grado di rendere inabitabile il nostro pianeta.

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a cura di Alessandro Crea

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 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. Durante l'osservazione di EK Draconis, una nana gialla G1.5V situata a 110,71 anni luce di distanza, 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 sulla 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). È stato raggiunto da ricercatori del CU Boulder's Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP), dell'Osservatorio astronomico Nishi-Harima (NHAO), del Tokyo Institute of Technology, della Graduate School of Advanced Integrated Studies in Human Survivability e di diverse università.

Il loro 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 accompagnano 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 ricerca ha osservato prove che i superflares possono peggiorare nel tempo per le stelle simili al Sole. Come ha spiegato il co-autore Yuta Notsu (LASP) in un recente comunicato stampa di CU Boulder Today:

"Le espulsioni di massa coronale possono avere un grave impatto sulla Terra e sulla società umana. Questo tipo di espulsione di massa potrebbe, teoricamente, verificarsi anche sul nostro sole. Questa osservazione potrebbe aiutarci a capire meglio come eventi simili possano aver influenzato la Terra e persino Marte nel corso di miliardi di anni".

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 superflares, 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"?

Mentre gli astronomi hanno speculato su una possibile relazione tra questi due fenomeni, nessuna prova è stata trovata finora. 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).

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 per 32 notti in inverno e in primavera nel 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 dichiarato 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. L'evento potrebbe indicare quanto possa essere pericoloso il tempo spaziale.

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.

Le Super CME, in altre parole, avrebbero potuto svolgere un ruolo nell'evoluzione di pianeti come la Terra e Marte, che include il modo in cui uno ha dato origine alla vita mentre l'altro no. "L'atmosfera dell'attuale Marte è molto sottile rispetto a quella della Terra", ha spiegato. "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".

Questa stessa conoscenza potrebbe tornare utile se e quando le generazioni future inizieranno a vivere su Marte. Proteggere l'atmosfera dall'attività solare (comprese le CME) consentirà all'atmosfera di ricostituirsi nel tempo, rendendo il pianeta più caldo, più umido e del tutto più vivibile!