Da quando gli scienziati hanno confermato l'esistenza di sette pianeti terrestri in orbita attorno a TRAPPIST-1, questo sistema è stato un punto focale di interesse per gli astronomi. Data la sua vicinanza alla Terra (a soli 39,5 anni luce di distanza dagli anni luce) e il fatto che tre dei suoi pianeti orbitano all'interno della "Goldilocks Zone" della stella, questo sistema è stato un luogo ideale per imparare di più sulla potenziale abitabilità del rosso sistemi di stelle nane.
Ciò è particolarmente importante poiché la maggior parte delle stelle nella nostra galassia sono nane rosse (ovvero stelle nane di tipo M). Sfortunatamente, non tutta la ricerca è stata rassicurante. Ad esempio, due recenti studi condotti da due team separati del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian (CfA) indicano che le probabilità di trovare la vita in questo sistema sono meno probabili di quanto si pensi.
Il primo studio, intitolato "Vincoli fisici sulla probabilità di vita sugli esopianeti", ha cercato di affrontare il modo in cui le radiazioni e il vento stellare influenzerebbero qualsiasi pianeta situato all'interno della zona abitabile di TRAPPIST-1. A tal fine, gli autori dello studio - i professori Manasvi Lingam e Avi Loeb - hanno costruito un modello che ha considerato come determinati fattori influenzerebbero le condizioni sulla superficie di questi pianeti.
Questo modello ha preso in considerazione il modo in cui la distanza dei pianeti dalla loro stella influenzerebbe le temperature superficiali e la perdita atmosferica e come ciò potrebbe influenzare i cambiamenti che la vita dovrebbe emergere nel tempo. Come ha detto il dottor Loeb a Space Magazine via email:
“Abbiamo considerato l'erosione dell'atmosfera dei pianeti a causa del vento stellare e del ruolo della temperatura sui processi ecologici ed evolutivi. La zona abitabile attorno alla debole stella nana TRAPPIST-1 è diverse decine di volte più vicina rispetto al Sole, quindi la pressione del vento stellare è di molti ordini di grandezza superiore rispetto alla Terra. Poiché la vita come la conosciamo richiede acqua liquida e l'acqua liquida richiede un'atmosfera, è meno probabile che la vita esista intorno a TRAPPIST-1 rispetto al sistema solare. "
In sostanza, il dottor Lingam e il dott. Loeb hanno scoperto che i pianeti nel sistema TRAPPIST-1 sarebbero stati sbarrati dalle radiazioni UV con un'intensità molto maggiore di quella sperimentata dalla Terra. Questo è un rischio ben noto quando si tratta di stelle nane rosse, che sono variabili e instabili rispetto al nostro Sole. Hanno concluso che rispetto alla Terra, le possibilità di vita complessa esistenti sui pianeti all'interno della zona abitabile di TRAPPIST-1 erano inferiori all'1%.
"Abbiamo dimostrato che gli esopianeti delle dimensioni della Terra nella zona abitabile attorno ai M-nani mostrano prospettive molto più basse di essere abitabili rispetto alla Terra, a causa dei flussi di radiazioni ultravioletti più elevati e di distanze più vicine alla stella ospite", ha affermato Loeb. "Questo vale per i pianeti extrasolari scoperti di recente in prossimità del Sole, Proxima b (la stella più vicina a quattro anni luce di distanza) e TRAPPIST-1 (dieci volte più lontano), che troviamo essere diversi ordini di grandezza più piccoli di quello della Terra “.
Il secondo studio - "L'ambiente minaccioso dei pianeti TRAPPIST-1", che è stato recentemente pubblicato in The Astrophysical Journal Letters - è stato prodotto da un team del CfA e del Lowell Center for Space Science and Technology dell'Università del Massachusetts. Guidato dalla dott.ssa Cecilia Garraffo del CfA, il team ha considerato un'altra potenziale minaccia alla vita in questo sistema.
Fondamentalmente, il team ha scoperto che TRAPPIST-1, come il nostro Sole, invia flussi di particelle cariche verso l'esterno nello spazio, vale a dire il vento stellare. All'interno del Sistema Solare, questo vento esercita forza sui pianeti e può avere l'effetto di strappare via le loro atmosfere. Mentre l'atmosfera terrestre è protetta dal suo campo magnetico, i pianeti come Marte non lo sono - quindi perché ha perso la maggior parte della sua atmosfera nello spazio nel corso di centinaia di milioni di anni.
Come ha scoperto il team di ricerca, quando si tratta di TRAPPIST-1, questo flusso esercita una forza sui suoi pianeti che è tra le 1.000 e le 100.000 volte maggiore di quella che la Terra sperimenta dal vento solare. Inoltre, sostengono che il campo magnetico di TRAPPIST-1 è probabilmente collegato ai campi magnetici dei pianeti che orbitano attorno ad esso, il che consentirebbe alle particelle della stella di fluire direttamente nell'atmosfera del pianeta.
In altre parole, se i pianeti di TRAPPIST-1 hanno campi magnetici, non garantiranno loro alcuna protezione. Quindi, se il flusso di particelle cariche è abbastanza forte, potrebbe allontanare le atmosfere di questi pianeti, rendendole inabitabili. Come diceva Garraffo:
"Il campo magnetico terrestre si comporta come uno scudo contro gli effetti potenzialmente dannosi del vento solare. Se la Terra fosse molto più vicina al Sole e soggetta all'assalto di particelle come la stella TRAPPIST-1 offre, il nostro scudo planetario fallirebbe abbastanza rapidamente. "
Come puoi immaginare, questa non è esattamente una buona notizia per coloro che speravano che il sistema TRAPPIST-1 potesse contenere la prima prova di vita oltre il nostro Sistema Solare. Tra il fatto che i suoi pianeti orbitano attorno a una stella che emette vari gradi di radiazione intensa e la vicinanza dei suoi sette pianeti alla stella stessa, le probabilità di vita che emergono su qualsiasi pianeta all'interno della sua "zona abitabile" non sono significative.
I risultati del secondo studio sono particolarmente significativi alla luce di altri studi recenti. In passato, il Prof. Loeb e un team dell'Università di Chicago hanno entrambi affrontato la possibilità che i sette pianeti del sistema TRAPPIST-1 - che sono relativamente vicini tra loro - siano adatti alla litopanspermia. In breve, decisero che, data la loro stretta vicinanza, i batteri potevano essere trasferiti da un pianeta all'altro tramite asteroidi.
Ma se la vicinanza di questi pianeti significa anche che è improbabile che mantengano le loro atmosfere di fronte al vento stellare, la probabilità della litopanspermia può essere un punto controverso. Tuttavia, prima che qualcuno riesca a pensare che questa è una cattiva notizia per quanto riguarda la caccia alla vita, è importante notare che questo studio non esclude la possibilità che la vita emerga in tutti sistemi di stelle nane rosse.
Come ha indicato il dottor Jeremy Drake - un anziano astrofisico del CfA e uno dei coautori di Garraffo - i risultati del loro studio significano semplicemente che dobbiamo gettare una vasta rete quando cerchiamo la vita nell'Universo. "Non stiamo assolutamente dicendo che le persone dovrebbero smettere di cercare la vita intorno alle stelle nane rosse", ha detto. "Ma il nostro lavoro e il lavoro dei nostri colleghi dimostrano che dovremmo anche prendere di mira il maggior numero possibile di stelle che sono più simili al Sole".
E come lo stesso Dr. Loeb ha indicato in passato, le stelle nane rosse sono ancora il luogo statisticamente più probabile per trovare mondi abitabili:
"Osservando l'abitabilità dell'Universo nel corso della storia cosmica dalla nascita delle prime stelle 30 milioni di anni dopo il Big Bang alla morte delle ultime stelle in 10 trilioni di anni, si giunge alla conclusione che a meno che l'abitabilità attorno alle stelle a bassa massa non sia repressa, è più probabile che esista la vita vicino a stelle nane rosse come Proxima Centauri o TRAPPIST-1 trilioni di anni da oggi. ”
Se c'è uno da asporto da questi studi, è che l'esistenza della vita all'interno di un sistema stellare non richiede semplicemente pianeti che orbitano all'interno delle zone abitabili circumstellari. Anche la natura delle stelle stesse e il ruolo svolto dal vento solare e dai campi magnetici devono essere presi in considerazione, poiché possono significare la differenza tra un pianeta portatore di vita e una palla di roccia sterile!
