Nell'agosto 2016, è stata confermata l'esistenza di un pianeta simile alla Terra proprio accanto al nostro Sistema solare. Per rendere le cose ancora più eccitanti, è stato confermato che questo pianeta orbita anche all'interno della zona abitabile della sua stella. Da quel momento, astronomi e cacciatori di esopianeti si sono impegnati a cercare di determinare tutto ciò che potevano su questo pianeta roccioso, noto come Proxima b. Soprattutto nella mente di tutti è stata la probabilità che sia abitabile.
Tuttavia, da allora sono emersi numerosi studi che indicano che Proxima b, dato il fatto che orbita attorno a un tipo M (nano rosso), avrebbe difficoltà a sostenere la vita. Questa è stata certamente la conclusione raggiunta in un nuovo studio condotto da ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA. Come hanno dimostrato, un pianeta come Proxima b non sarebbe in grado di conservare a lungo un'atmosfera simile alla Terra.
Le stelle nane rosse sono le più comuni nell'Universo, rappresentando circa il 70% delle stelle nella sola galassia. Pertanto, gli astronomi sono naturalmente interessati a sapere quanto sono probabili a sostenere i pianeti abitabili. E data la distanza tra il nostro Sistema Solare e Proxima Centauri - 4.246 anni luce - Proxima b è considerata ideale per studiare l'abitabilità dei sistemi a stella nana rossa.
Inoltre, il fatto che Proxima b sia ritenuto simile per dimensioni e composizione alla Terra lo rende un obiettivo particolarmente attraente per la ricerca. Lo studio è stato condotto dalla Dr. Katherine Garcia-Sage del Goddard Space Flight Center della NASA e dalla Catholic University of America a Washington, DC. Come ha detto a Space Magazine via e-mail:
“Finora non sono stati trovati molti esopianeti di dimensioni terrestri in orbita nella zona temperata della loro stella. Ciò non significa che non esistano - i pianeti più grandi si trovano più spesso, perché sono più facili da rilevare - ma Proxima b è interessante perché non è solo delle dimensioni della Terra e alla giusta distanza dalla sua stella, ma è anche in orbita attorno alla stella più vicina al nostro Sistema Solare. "
Al fine di determinare la probabilità che Proxima b sia abitabile, il team di ricerca ha cercato di affrontare le principali preoccupazioni che affrontano i pianeti rocciosi che orbitano attorno alle stelle nane rosse. Questi includono la distanza del pianeta dalle loro stelle, la variabilità delle nane rosse e la presenza (o assenza) di campi magnetici. La distanza è di particolare importanza, poiché le zone abitabili (ovvero le zone temperate) attorno alle nane rosse sono molto più vicine e più strette.
"I nani rossi sono più freddi del nostro Sole, quindi la zona temperata è più vicina alla stella rispetto alla Terra rispetto al Sole", ha affermato la dott.ssa Garcia-Sage. “Ma queste stelle possono essere molto magneticamente attive ed essere così vicine a una stella magneticamente attiva significa che questi pianeti si trovano in un ambiente spaziale molto diverso da quello che la Terra sperimenta. A quelle distanze dalla stella, la radiazione ultravioletta e i raggi X possono essere piuttosto grandi. Il vento stellare può essere più forte. Potrebbero esserci bagliori stellari e particelle energetiche della stella che ionizzano e riscaldano l'atmosfera superiore. "
Inoltre, le stelle nane rosse sono conosciute per essere instabili e di natura variabile rispetto al nostro Sole. Pertanto, i pianeti in orbita nelle immediate vicinanze dovrebbero fare i conti con riacutizzazioni e un intenso vento solare, che potrebbe gradualmente allontanare le loro atmosfere. Ciò solleva un altro aspetto importante della ricerca sull'abitabilità degli esopianeti, che è la presenza di campi magnetici.
Per dirla semplicemente, l'atmosfera terrestre è protetta da un campo magnetico che è guidato da un effetto dinamo nel suo nucleo esterno. Questa "magnetosfera" ha impedito al vento solare di allontanare la nostra atmosfera, dando così alla vita la possibilità di emergere ed evolversi. Al contrario, Marte ha perso la sua magnetosfera all'incirca 4,2 miliardi di anni fa, il che ha portato all'esaurimento della sua atmosfera e alla sua superficie che è diventata il luogo freddo e disseccato che è oggi.
Per testare la potenziale abitabilità e la capacità di Proxima b di trattenere le acque superficiali liquide, il team ha quindi assunto la presenza di un'atmosfera simile alla Terra e un campo magnetico attorno al pianeta. Hanno quindi rappresentato la radiazione potenziata proveniente da Proxima b. Ciò è stato fornito dall'Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), dove i ricercatori hanno determinato lo spettro ultravioletto e radiografico di Proxima Centauri per questo progetto.
Da tutto ciò, hanno costruito modelli che hanno iniziato a calcolare il tasso di perdita atmosferica, usando l'atmosfera della Terra come modello. Come ha spiegato la dott.ssa Garcia-Sage:
“Sulla Terra, l'atmosfera superiore è ionizzata e riscaldata dai raggi ultravioletti e dai raggi X del Sole. Alcuni di questi ioni ed elettroni fuggono dall'atmosfera superiore ai poli nord e sud. Abbiamo un modello che calcola la velocità con cui si perde la parte superiore dell'atmosfera attraverso questi processi (non è molto veloce sulla Terra) ... Quindi abbiamo usato quella radiazione come input per il nostro modello e abbiamo calcolato una gamma di possibili tassi di fuga per Proxima Centauri b, in base a vari livelli di attività magnetica. "
Quello che hanno trovato non è stato molto incoraggiante. In sostanza, Proxima b non sarebbe in grado di conservare un'atmosfera simile alla Terra se sottoposto all'intensa radiazione di Proxima Centauri, anche con la presenza di un campo magnetico. Ciò significa che, a meno che Proxima b non abbia avuto un tipo molto diverso di storia dell'atmosfera rispetto alla Terra, è molto probabilmente una palla di roccia senza vita.
Tuttavia, come afferma la dott.ssa Garcia-Sage, ci sono altri fattori da considerare che il loro studio semplicemente non può spiegare:
"Abbiamo scoperto che le perdite atmosferiche sono molto più forti di quanto non lo siano sulla Terra, e per gli alti livelli di attività magnetica che ci aspettiamo da Proxima b, la velocità di fuga è stata abbastanza veloce da perdere un'intera atmosfera simile alla Terra nello spazio. Ciò non tiene conto di altre cose come l'attività vulcanica o gli impatti con le comete che potrebbero essere in grado di reintegrare l'atmosfera, ma significa che quando stiamo cercando di capire quali processi hanno modellato l'atmosfera di Proxima b, dobbiamo prendere in considerazione dell'attività magnetica della stella. E comprendere l'atmosfera è una parte importante per capire se potrebbe esistere acqua liquida sulla superficie del pianeta e se la vita possa essersi evoluta. "
Quindi non sono tutte brutte notizie, ma non ispirano nemmeno molta fiducia. A meno che Proxima b non sia un pianeta vulcanicamente attivo e soggetto a molti impatti cometari, non è probabile che sia un mondo temperato e portante d'acqua. Molto probabilmente, il suo clima sarà analogo a quello di Marte: freddo, secco e con acqua presente principalmente sotto forma di ghiaccio. E per quanto riguarda la vita indigena che sta emergendo lì, neanche questo è troppo probabile.
Questi e altri studi recenti hanno dipinto un quadro piuttosto desolante sull'abitabilità dei sistemi di stelle nane rosse. Dato che questi sono i tipi più comuni di stelle nell'universo conosciuto, la probabilità statistica di trovare un pianeta abitabile oltre il nostro Sistema Solare sembra diminuire. Non esattamente una buona notizia per coloro che sperano che la vita si trovi là fuori nel corso della loro vita!
Ma è importante ricordare che ciò che possiamo sicuramente dire a questo punto sui pianeti extra-solari è limitato. Nei prossimi anni e decenni, le missioni di prossima generazione - come il James Webb Space Telescope (JWST) e il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) - dipingeranno sicuramente un'immagine più dettagliata. Nel frattempo, ci sono ancora molte stelle nell'Universo, anche se la maggior parte di esse è estremamente lontana!
