Le nane M potrebbero essere le migliori – o peggiori – case extraterrestri

Nella ricerca di mondi abitabili oltre il nostro sistema solare, le opportunità più grandi e più calde possono essere trovate intorno alle stelle più piccole e fredde. Chiamate nane M, queste stelle hanno solo una frazione della massa e della luminosità del sole, ma sono più di 10 volte più numerose. I pianeti che circondano una nana M devono essere in un’orbita vicina alla stella per essere abbastanza caldi per la vita, come i campeggiatori che si stringono intorno a un piccolo fuoco. Questa vicinanza li rende relativamente facili da trovare per i cacciatori di pianeti, e la prevalenza di nane M significa che ce ne sono molti nelle vicinanze per indagare.

Gli astronomi si stanno preparando per questa esplorazione. Diversi progetti indipendenti stanno già monitorando le nane M vicine, e una serie di nuovi telescopi e satelliti sono in cantiere per individuare pianeti che orbitano intorno ad esse, compreso il Transiting Exoplanet Survey Satellite della NASA (il cui lancio è previsto nel 2017). Questi sforzi rendono l’imminente scoperta di pianeti nani M potenzialmente abitabili una quasi certezza. Se tutti questi corpi si riveleranno effettivamente abitabili, tuttavia, è molto meno chiaro: le stesse proprietà solari che rendono i promettenti pianeti nani M così facili da trovare possono anche precludere la possibilità di vita su quei mondi.

3 motivi per cui i pianeti nani M sono facili da trovare ma difficili per la vita

Wobbles and Tides Gli astronomi trovano alcuni pianeti cercando le stelle che oscillano, un movimento periodico avanti e indietro causato dallo strattone gravitazionale di mondi invisibili. Un pianeta delle dimensioni della Terra in un’orbita abitabile intorno a una nana M sposterebbe il suo movimento nello spazio a un metro al secondo rilevabile, e l’oscillazione si ripeterebbe ogni poche settimane o mesi, molto più frequentemente dell’oscillazione quasi impercettibile del Sole. Ma a una distanza così ravvicinata, le forze di marea potrebbero sottrarre energia alla rotazione del pianeta, facendolo ruotare solo una volta per orbita, presentando sempre lo stesso emisfero alla stella, proprio come fa la luna con la Terra. Nel peggiore dei casi, l’acqua e l’aria di un pianeta potrebbero congelarsi e accumularsi come una gigantesca calotta di ghiaccio sul lato freddo della notte, rendendo la superficie inabitabile.

Ombre e brillamenti Un altro modo per individuare i pianeti è cercare le ombre dei mondi in transito, pianeti che eclissano parzialmente le loro stelle viste dalla Terra. A causa delle loro orbite ravvicinate, i pianeti nani M in transito bloccano una frazione maggiore della luce delle stelle rispetto a quanto farebbero se orbitassero intorno a stelle più grandi, rendendo le loro ombre più facili da vedere. C’è un aspetto negativo, tuttavia, per la vita potenziale. Le nane M sono molto meno luminose delle stelle simili al sole e molto più variabili, diminuendo e illuminando drammaticamente a causa di macchie stellari e brillamenti stellari, bagnando i pianeti con raggi X e radiazioni ultraviolette. Queste radiazioni imprevedibili potrebbero portare il caos nei climi e nelle biosfere. E guancia a guancia con una nana M tempestosa, un pianeta altrimenti abitabile potrebbe avere la sua atmosfera erosa da potenti brillamenti.

Vita lunga e gioventù tormentata Uno dei motivi per cui le nane M sono così numerose è che semplicemente vivono più a lungo delle altre stelle – il loro numero cresce nel tempo perché le loro piccole dimensioni permettono loro di bruciare lentamente ed efficacemente il loro combustibile nucleare. Ma questa longevità arriva solo dopo una giovinezza travagliata. Un po’ controintuitivamente, a causa delle loro piccole dimensioni e della gravità più debole, le nane M possono impiegare più tempo per formarsi rispetto a stelle molto più grandi. Possono trascorrere centinaia di milioni di anni come protostelle, formandosi lentamente da nubi di gas in collasso. I pianeti, tuttavia, possono formarsi intorno a una protostella in sole decine di milioni di anni. In tutto il tempo intercorso, quei mondi si arrostirebbero nella luce e nel calore della protostella, possibilmente cuocendo la maggior parte della loro acqua vitale prima che la nana M fosse completamente formata.