Il ruolo del campo magnetico stellare nello sviluppo della vita
La possibilità che una stella possa favorire la nascita e il sostentamento della vita nei pianeti che le orbitano attorno è strettamente legata alla presenza e all'intensità del suo campo magnetico. Si è a lungo creduto che, con l'avanzare dell'età, le stelle rallentassero la propria rotazione e, di conseguenza, il loro campo magnetico si indebolisse progressivamente. Tuttavia, recenti studi hanno messo in luce una realtà differente: esiste un momento ben preciso in cui il legame tra campo magnetico e rotazione si interrompe. Un'indagine approfondita, pubblicata su ApJ Letters, ha rivelato che, superata questa fase, le condizioni per lo sviluppo e la persistenza della vita su un pianeta in orbita diventano più favorevoli.
La scoperta di un nuovo fenomeno: il "Weak Magnetic Braking"
Stelle come il Sole o 51 Pegasi, attorno alla quale è stato scoperto il primo pianeta extrasolare nel 1995, nascono con una rotazione rapida che genera un potente campo magnetico. Questo campo può provocare violente emissioni di particelle cariche e radiazioni energetiche che bombardano i sistemi planetari circostanti. Con il passare dei miliardi di anni, la rotazione stellare rallenta e il campo magnetico si affievolisce a causa di un vento che scorre lungo la superficie stellare, in un fenomeno noto come "frenata magnetica". Ma fino a quando questo processo continua?
Studi precedenti, basati su osservazioni indirette del telescopio spaziale Kepler della NASA, avevano suggerito che il freno magnetico potrebbe indebolirsi notevolmente dopo l'età del Sole, interrompendo la stretta relazione tra rotazione e magnetismo nelle stelle più anziane. Tuttavia, è stato solo con l'osservazione diretta di 51 Pegasi che si è potuto confermare il passaggio attraverso la fase di indebolimento del freno magnetico, entrando in un regime definito "weak magnetic braking".
Le osservazioni di 51 Pegasi e il confronto con il Sole
La stella 51 Pegasi era stata monitorata per anni prima della scoperta del pianeta 51 Pegasi b che le orbita attorno, mostrando un'attività stellare costante nel tempo. Aggiungendo ai dati esistenti le osservazioni del satellite TESS sulla variazione di luminosità della stella e le osservazioni polarimetriche dello spettrografo Pepsi al telescopio LBT, i ricercatori sono riusciti a mappare con precisione il campo magnetico di 51 Pegasi. I risultati hanno dimostrato che, come il Sole, anche 51 Pegasi ha già attraversato la fase di "weak magnetic braking". Se non fosse stato così, la stella avrebbe avuto un tasso di perdita di massa maggiore e un campo magnetico più intenso, con un numero elevato di linee di campo aperte da cui sarebbero potute fuoriuscire eruzioni energetiche, creando un ambiente più ostile.
Implicazioni per la vita extraterrestre e il futuro del Sole
La ricerca ha portato alla conclusione che il freno magnetico subisce un cambiamento improvviso nelle stelle leggermente più giovani del Sole, diventando oltre dieci volte più debole e diminuendo ulteriormente con l'invecchiamento delle stelle. Di conseguenza, le stelle più vecchie, dopo l'inizio di questa fase, potrebbero offrire un ambiente più stabile per lo sviluppo e il mantenimento della vita. Al contrario, le stelle giovani tendono a bombardare i loro pianeti con radiazioni e particelle cariche che rendono difficile l'emergere di forme di vita complesse.
Il Sole e l'origine della vita nel Sistema Solare
La questione che sorge spontanea è: in quale fase si trovava il Sole quando è nata la vita? Nel Sistema Solare, il passaggio della vita dagli oceani alla terraferma è avvenuto diverse centinaia di milioni di anni fa, in concomitanza con il momento in cui il freno magnetico del Sole ha iniziato a indebolirsi. Questo suggerisce che l'orologio biologico delle stelle, in termini della loro capacità di creare un ambiente favorevole alla vita, non è legato alla loro giovinezza e attività, ma piuttosto alla loro maturità.
La ricerca futura e le implicazioni per l'esobiologia
Questo studio apre nuove prospettive per la ricerca di vita extraterrestre, suggerendo che potrebbe essere più probabile trovare forme di vita complesse attorno a stelle più anziane che hanno superato la fase di "weak magnetic braking". Inoltre, fornisce importanti informazioni sul futuro del Sole e sulle potenziali condizioni di abitabilità del Sistema Solare nel lungo termine. La comprensione del campo magnetico stellare e del suo impatto sull'abitabilità dei pianeti rimane un campo di studio fondamentale per l'esobiologia e l'astrofisica.