Cattive notizie. I pianeti in orbita attorno alle nane rosse potrebbero non avere le materie prime per la vita
Nuova ricerca del telescopio spaziale Hubble e dell'ESO Telescopio molto grande sta smorzando parte dell'entusiasmo nella ricerca della vita. Le osservazioni di entrambi gli ambiti suggeriscono che le materie prime necessarie per la vita potrebbero essere rare nei sistemi solari incentrati sulle nane rosse.
E se le materie prime non ci sono, potrebbe significare che molti degli esopianeti che abbiamo trovato nelle zone abitabili di altre stelle, dopotutto, non sono abitabili.
Dal nostro punto di vista terrestre, è facile pensare che la maggior parte delle stelle sia molto simile al nostro Sole. È grande, gialla e luminosa, e le stelle che vediamo nel cielo notturno sembrano per lo più le stesse. Ma questa è un'illusione. In effetti, il tipo più comune di stella è a nana rossa .
Le nane rosse sono più piccole e più fredde del nostro Sole e costituiscono circa il 75% delle stelle nella nostra galassia della Via Lattea. Ciò significa che circa il 75% dei pianeti della Via Lattea orbitano attorno a nane rosse.
E per quanto riguarda la ricerca della vita, questo potrebbe essere un grosso problema.
Rappresentazione artistica della stella nana rossa AU Microscopii (AU Mic.) Immagine di credito: NASA/ESA/G. Pancetta (STScI)
Per comprendere il problema delle nane rosse e delle materie prime per la vita, diamo un'occhiata al nostro Sole e al Sistema Solare.
Le stelle si formano da enormi nubi di gas e polvere chiamate nuvole molecolari . Quando la gravità agisce, il materiale si accumula al centro della nuvola. Alla fine, dopo che abbastanza materiale si è raccolto, la densità e la pressione diventano così grandi che la fusione si accende e nasce una stella. Il tipo di stella che si forma dipende dalla massa iniziale della stella.
La maggior parte delle volte, nella nostra galassia della Via Lattea, nasce una nana rossa. In occasioni più rare nasce una stella come il nostro Sole. Il materiale rimasto dalla nuvola circonda la stella come a disco protoplanetario , e alla fine forma oggetti come pianeti, asteroidi e comete. Ciò che accadrà dopo nel sistema solare potrebbe dipendere fortemente dal tipo di stella al centro.
Un'illustrazione di un disco protoplanetario. I pianeti si uniscono dalla restante nube molecolare da cui si è formata la stella. All'interno di questo disco di accrescimento si trovano gli elementi fondamentali necessari per la formazione del pianeta e la vita potenziale. Credito: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC) – Febbraio 2005
Col passare del tempo nel nostro Sistema Solare, la Terra si è formata e poi si è raffreddata. C'era un'abbondanza di comete e asteroidi nel nostro primo Sistema Solare, e contenevano un sacco di ghiaccio d'acqua e composti organici. Per un lungo periodo di tempo, molte di queste comete si sono schiantate sulla Terra, depositando acqua e sostanze chimiche. La maggior parte degli scienziati crede che questo sia il luogo in cui la Terra ha ricevuto la maggior parte della sua acqua e la chimica necessaria per la vita.
La domanda è: questo accade nei sistemi solari delle nane rosse?
Carol Grady di Eureka Scientific a Oakland, California, co-investigatore sulle osservazioni di Hubble.
'Queste osservazioni suggeriscono che i pianeti portatori d'acqua potrebbero essere rari intorno alle nane rosse...'
Nel nostro Sistema Solare, il nostro Sole è abbastanza stabile. Divampa ed emette espulsioni di massa coronale , ma nel complesso è relativamente stabile. Il Sole ha fatto la sua cosa e i pianeti e le comete hanno fatto la loro cosa. Ma le nane rosse sono diverse.
Le nuove osservazioni dell'Hubble e del VLT della nana rossa AU Microscopii mostrano che sta accadendo qualcosa di diverso. AU Micro è una stella molto giovane, di soli 12 milioni di anni, che è meno dell'1% dell'età del Sole. Quindi stiamo osservando una giovane stella e un sistema solare nei suoi anni formativi. E queste osservazioni mostrano enormi globi di materiale in rapido movimento che attraversano il giovane sistema solare.
Due immagini del telescopio mostrano quanto si è spostata una massa di materiale in sei anni. Credito immagine:
NASA , QUESTO , J. Wisniewski (Università dell'Oklahoma), C. Grady (Eureka Scientific) e G. Schneider (Steward Observatory)
Finora hanno visto sei di questi globi di materiale e stanno rapidamente erodendo il disco di gas e polvere che circonda la giovane stella. Secondo a comunicato stampa , questi globi 'agiscono come uno spazzaneve spingendo fuori dal sistema piccole particelle, che potrebbero contenere acqua e altri volatili'. E sembra che stia accadendo rapidamente. Le osservazioni mostrano che l'intero disco protoplanetario potrebbe scomparire in soli 1,5 milioni di anni.
'Queste osservazioni suggeriscono che i pianeti portatori d'acqua potrebbero essere rari intorno alle nane rosse perché tutti i corpi più piccoli che trasportano acqua e sostanze organiche vengono spazzati via mentre il disco viene scavato', ha spiegato Carol Grady di Eureka Scientific a Oakland, in California, co-investigatore sul Osservazioni Hubble.
Se questi globuli stanno ripulendo dall'acqua il giovane sistema solare, allora le comete non conterranno ghiaccio d'acqua che alla fine può schiantarsi contro i giovani pianeti, fornendo acqua e contribuendo a renderli abitabili. I prodotti chimici organici sono anche ingredienti grezzi per la vita e, se vengono spazzati via rapidamente, le prospettive di vita sui pianeti intorno alle nane rosse hanno subito un grande successo.
Carol Grady di Eureka Scientific a Oakland, California, co-investigatore sulle osservazioni di Hubble.
'La rapida dissipazione del disco non è qualcosa che mi sarei aspettato.'
'La rapida dissipazione del disco non è qualcosa che mi sarei aspettato', ha detto Grady. “Sulla base delle osservazioni dei dischi attorno a stelle più luminose, ci aspettavamo che i dischi attorno a stelle nane rosse più deboli avessero un arco di tempo più lungo. In questo sistema, il disco scomparirà prima che la stella abbia 25 milioni di anni'.
Gli scienziati non sono ancora sicuri di cosa siano esattamente i blob e da dove provengano. La risposta ovvia è la stella stessa, ma gli scienziati non sono ancora sicuri di quale sia la relazione tra AU Microscopii. Ma attraverso le osservazioni, gli scienziati hanno imparato alcune cose sui blob.
Il riquadro nell'immagine a sinistra evidenzia una macchia di materiale che si estende sopra e sotto il disco. Lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) di Hubble ha scattato la foto nel 2018. L'immagine ravvicinata STIS a destra rivela, per la prima volta, i dettagli nel materiale blobby, tra cui una struttura ad anello e un cappuccio a forma di fungo. Credito immagine:
NASA , QUESTO , J. Wisniewski (Università dell'Oklahoma), C. Grady (Eureka Scientific) e G. Schneider (Steward Observatory)
I blob si muovono a una velocità compresa tra 14.500 km all'ora (9.000 mph) e 43.500 km all'ora (27.000 miglia all'ora) abbastanza velocemente da sfuggire alle grinfie gravitazionali della stella. Attualmente vanno da circa 930 milioni di miglia a più di 5,5 miliardi di miglia dalla stella.
'Queste strutture potrebbero fornire indizi sui meccanismi che guidano questi blob'.
Il co-investigatore Glenn Schneider dello Steward Observatory di Tucson, in Arizona.
Anche i blob hanno una struttura. Uno di questi ha un cappuccio a forma di fungo sopra il piano del disco e una struttura ad anello sotto il disco. Queste funzionalità possono fornire indizi su cosa sta guidando i blob. 'Queste strutture potrebbero fornire indizi sui meccanismi che guidano questi blob', ha affermato il co-investigatore Glenn Schneider dello Steward Observatory di Tucson, in Arizona.
Al microfono è ben posizionato nello spazio per l'osservazione. È a soli 32 anni luce di distanza, nella costellazione meridionale del Microscopio. La maggior parte delle altre nane rosse osservabili con le giuste condizioni sono molto più lontane.
'AU Mic è nella posizione ideale', ha detto Schneider. “Ma è solo uno dei tre o quattro sistemi di nane rosse con noti dischi di detriti circumstellari che diffondono la luce stellare. Gli altri sistemi conosciuti sono in genere circa sei volte più lontani, quindi è difficile condurre uno studio dettagliato dei tipi di funzionalità in quei dischi che vediamo in AU Mic. Ma per confermare questo tipo di attività di blob in altri sistemi di nane rosse, è essenziale uno studio dettagliato di altri sistemi.
Alcune delle osservazioni di altri sistemi di nane rosse sono già state fatte e gli astronomi hanno identificato un'attività di blob simile in quei sistemi.
'Dimostra che AU Mic non è unico', ha detto Grady. 'In effetti, si potrebbe obiettare che, poiché è uno dei sistemi di questo tipo più vicini, sarebbe improbabile che fosse unico'.
Il tipo di stella che si forma e le condizioni nel disco nei primi giorni di un sistema solare sembrano essere cruciali per la formazione della vita. Se il 75% dei pianeti là fuori orbitano nane rosse e quelle nane rosse emettono bolle che rimuovono acqua e sostanze chimiche organiche dal sistema solare, allora tutti i pianeti rocciosi lì rimarrebbero asciutti e senza vita per sempre. È piuttosto squallido.
Ma non tutto è desolante quando si tratta della ricerca della vita. Ci aspettiamo che la vita sia rara. Questo aiuta solo a confermarlo.
In ogni caso, ci sono ancora l'altro 25% di stelle, e tutti i milioni di stelle come il nostro Sole. E sappiamo di almeno un pianeta che, come ha detto Carl Sagan, è '... increspato di vita'.
Nonostante queste nuove osservazioni, potrebbero essercene altre. Solo non intorno alle nane rosse.
Fonti:
- Comunicato stampa di Hubblesite: I giovani pianeti in orbita attorno alle nane rosse potrebbero non avere ingredienti per la vita
- Voce di Wikipedia: AU Microscopia