Gli scienziati hanno scoperto che un pianeta potenzialmente abitabile è stato privato della sua atmosfera, un processo che potrebbe eventualmente rendere il mondo, Trappist-1e, inabitabile. L’astrazione sembra essere causata dalle correnti elettriche che si generano mentre il pianeta corre attorno alla sua stella nana rossa.
È una scoperta importante perché il sistema Trappist-1, in cui questo esopianeta orbita attorno a una piccola stella nana rossa, è stato uno degli obiettivi primari nella ricerca di vita aliena. Dei sette mondi rocciosi simili alla Terra presenti nel sistema, almeno tre si trovano nella zona abitabile, una regione attorno a una stella che non è né troppo calda né troppo fredda per consentire a un pianeta di supportare acqua liquida.
Tuttavia, un pianeta senza atmosfera non può contenere acqua liquida, anche se si trova nella zona abitabile, nota anche come “zona Riccioli d’Oro”. Ciò dimostra che, sebbene Trappist-1e possa trovarsi nella zona abitabile della nana rossa Trappist-1, situata a 40 anni luce dalla Terra, la sua abitabilità potrebbe essere fugace.
Lo stesso fenomeno che colpisce l'atmosfera di Trappist-1e potrebbe influenzare anche le atmosfere di altri pianeti in questa zona abitabile, il che è una brutta notizia per la possibilità di trovare vita in questo sistema.
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Metodi per eliminare l'atmosfera di un pianeta extrasolare
Trappist-1e ha all’incirca le dimensioni della Terra, ma ha una massa pari a circa 0,7 volte la massa del nostro pianeta. È il quarto pianeta a partire dalla sua stella e ruota a una distanza pari a solo 0,028 volte la distanza tra la Terra e il Sole e completa una rivoluzione in soli 6,1 giorni terrestri.
Nonostante questa vicinanza, poiché Trappist-1 è molto più piccolo e più freddo del Sole, la sua zona abitabile è molto più vicina alla sua superficie rispetto alla zona abitabile della nostra stella. A tal fine, sembra che non sia la radiazione proveniente da questa nana rossa a spogliare l’atmosfera di TRAPPIST-1e, ma piuttosto un vento di particelle cariche emanate dalla stella chiamato “venti stellari”.
“Abbiamo osservato come cambia la meteorologia spaziale attraverso l'orbita del pianeta, con TRAPPIST-1e che si muove molto rapidamente tra condizioni e pressioni di vento stellare molto diverse, portando a una sorta di compressione e rilassamento pulsante del campo magnetico del pianeta”, ha affermato Cecilia Garafo, di Il gruppo. Un membro e astrofisico di Harvard e Smithsonian ha detto a Space.com. “Ciò genera potenti correnti elettriche nell’alta atmosfera – la ionosfera – che riscaldano l’atmosfera proprio come una stufa elettrica”.
La Terra sta anche sperimentando cambiamenti nel vento solare, che causano un aumento simile nella nostra atmosfera, ha spiegato Jarrafo. La differenza è che il calore percepito da TRAPPIST-1e è fino a 100.000 volte più forte del calore che la Terra sperimenta con il vento solare. Questo perché Trappist-1e si muove rapidamente attorno alla sua stella e il movimento guida potenti correnti ionosferiche che si dissipano e generano calore intenso, quello che il team chiama “riscaldamento Joule diretto dalla tensione”.
Sebbene il team si aspettasse questo effetto nel 2017, i ricercatori sono rimasti sorpresi dalla forza con cui lo hanno scoperto ora.
“Potrebbe essere così forte per TRAPPIST-1e che il calore vaporizza l'alta atmosfera”, ha detto Jarrafo. “Nel corso di milioni di anni, il pianeta potrebbe perdere la sua intera atmosfera a causa di questo fenomeno”.
La ricerca del team mostra che ci sono più di due modi in cui un pianeta può perdere la sua atmosfera.
Ofer Cohen, membro del team e ricercatore presso il Lowell Space Science and Technology Center, ha dichiarato a Space.com che si ritiene generalmente che la perdita di atmosfere esoplanetarie sia guidata da qualche processo esterno. Questi includono potenti radiazioni provenienti dalla stella, che possono causare il riscaldamento e la fuga dell’atmosfera, o particelle cariche nel vento stellare che scagliano via i pianeti, provocando un potente effetto di stripping.
“In questo caso, il riscaldamento e la conseguente perdita di atmosfera sono guidati esclusivamente dal rapido movimento del pianeta. Quindi, il pianeta si condanna a perdere la sua atmosfera semplicemente muovendosi”, ha detto Cohen. “È come se fossimo troppo pigri per togliere la neve dal tetto della nostra macchina, e iniziamo a guidare, sperando che l'aria che si muove intorno all'auto faccia il lavoro per noi e rimuova la neve – almeno questo è quello che facciamo nella zona di Boston.
“Penso che sia bello che i pianeti possano farlo con le loro atmosfere.”
E gli altri pianeti Trappist-1?
Sulla Terra, la magnetosfera protegge la nostra atmosfera deviando le particelle cariche lungo le linee del campo magnetico e fuori dal nostro pianeta. Marte, privo di un forte campo magnetico, ha visto la sua atmosfera strappata via dai venti solari e dalla forte radiazione solare. Di conseguenza, il Pianeta Rosso potrebbe aver perso la sua acqua nello spazio.
Si ritiene che anche Trappist-1e abbia una magnetosfera, ma questi risultati mostrano che potrebbe non essere sufficiente per impedire di strappare via l’atmosfera.
“Normalmente, il campo magnetico di un pianeta agisce come una bolla protettiva, ma intorno a TRAPPIST-1e, quella bolla è compromessa. Il campo magnetico del pianeta si connette con il campo magnetico della stella, creando percorsi che consentono alle particelle della stella di colpire il pianeta”. pianeta direttamente.” “Ciò non solo distrugge l’atmosfera, ma la riscalda anche in modo significativo, rendendo TRAPPIST-1e e i suoi vicini vulnerabili alla perdita dell’intera atmosfera”.
Trappist-1e è il quarto pianeta di una stella nana rossa situata nel cuore di questo affascinante sistema planetario di mondi rocciosi. Gli astronomi avevano già scoperto che Trappist-1b, l’esopianeta più vicino alla stella, sembra aver già perso la sua atmosfera.
Il team ritiene che il riscaldamento Joule causato dal potenziale elettrico potrebbe influenzare anche Trappist-1f e Trappist-1g, privandoli della loro atmosfera, anche se in misura minore rispetto a Trappist-1e. Questo perché, rispettivamente a 0,038 e 0,04683 volte la distanza tra la Terra e il Sole dalla loro stella, questi pianeti si muovono più lentamente attraverso il vento stellare della nana rossa rispetto a Trappist-1e.
“I pianeti vicini a TRAPPIST-1 avranno un destino più estremo, mentre i pianeti più lontani avranno un destino leggermente più benevolo”, ha detto Jarrafo. “Immagino che tutti i pianeti Trappist-1 avrebbero difficoltà a mantenere qualsiasi atmosfera.”
Le scoperte del team potrebbero avere implicazioni oltre il sistema Trappist-1, nonché nella ricerca di esopianeti abitabili e di vita al di fuori del sistema solare. Sottolineano che gli esopianeti vicini alle loro stelle rischiano di perdere la loro atmosfera anche se si trovano all’interno della zona abitabile di quella stella.
I risultati potrebbero anche aiutare a suggerire quali stelle potrebbero ospitare pianeti contenenti molecole che indicano la presenza di vita: i biomarcatori.
“La nostra ricerca suggerisce che stelle ospiti di massa così piccola potrebbero non essere le più promettenti per ospitare pianeti dotati di atmosfera”, ha concluso Jarravo. “Identificare stelle ospiti che potrebbero supportare pianeti abitabili e monitorare tali transiti atmosferici utilizzando il telescopio spaziale James Webb e futuri osservatori, ma anche costruire la tecnologia per interpretare tali risultati in termini di biomarcatori”.
La ricerca del team è stata pubblicata il 16 febbraio Giornale astrofisico.
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