La perdita di atmosfera intorno a stelle giovani e violente
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Per la prima volta si giunge alla stima del tempo necessario a una stella giovane e attiva a far perdere totalmente l'atmosfera a eventuali pianeti terrestri in orbita. Un tempo realmente minimo.


Fonte C. P. Johnstone et al. Extreme hydrodynamic losses of Earth-like atmospheres in the habitable zones of very active stars, Astronomy & Astrophysics (2019)


Alba dalla ISS. Public domain
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Secondo un nuovo studio, le giovani stelle possono distruggere rapidamente le atmosfere dei pianeti di tipo terrestre potenzialmente abitabili, il che aumenta i paletti alla formazione di forme di vita al di fuori del nostro Sistema Solare e sembra far scendere ancora di più l'abbondanza di pianeti con atmosfere simili alla nostra.

Molte ricerche si sono focalizzate sulla stelle di classe spettrale M, più piccole e fredde del nostro Sole ma anche le più numerose nell'universo intero e di conseguenza anche nei nostri dintorni cosmici.

La prima causa di perdita di atmosfera è proprio la stella centrale: le stelle hanno forti campi magnetici e ciò comporta l'emissione di raggi X ad alta energia e di radiazione in ultravioletto . Questi fenomeni vanno sotto il nome di "attività" stellare e tale attività è massima proprio nei periodi di gioventù stellare, caratterizzati da fenomeni estremi di emissione. Con l'invecchiamento, l'attività decresce più o meno rapidamente ma se questo è vero per le stelle simili al Sole, con decrementi nel giro di pochi milioni di anni, per le nane rosse l'attività resta intensa per miliardi di anni.

La radiazione altamente energetica è assorbita dagli strati alti atmosferici dei pianeti, il che scalda il gas. Per la Terra il riscaldamento arriva a più di 1000°C nella termosfera, dove si muovono satelliti e la Stazione Spaziale Internazionale. Per i pianeti che orbitano intorno a stelle giovani il calore è anche più intenso il che può determinare la fuga del gas atmosferico.

Per la prima volta è stato calcolato quanto rapidamente atmosfere come la nostra possano essere perse in presenza di giovani e attive stelle. I calcoli mostrano perdite idrodinamiche molto estreme, portando a una perdita totale in meno di un milione di anni. Questi risultati hanno profonde implicazioni sulle prime fasi evolutive della Terra e per la possibilità di creare pianeti simili intorno a stelle di classe M. Se la Terra non ha perso la propria atmosfera dobbiamo ringraziare l'anidride carbonica, dominante nei gas primordiali del nostro pianeta e in grado di freddare l'alta atmosfera tramite emissione infrarossa nello spazio.

Pianeti come il nostro intorno a nane rosse giovani e attive potrebbero quindi sviluppare forme di vita soltanto dopo miliardi di anni, con l'avvio della fase di quiete della stella.