COME LA NOSTRA STELLA ALL'INIZIO DELLA VITA

Il Sole giovane Iota Hor

L'evoluzione delle condizioni atmosferiche dei pianeti e lo sviluppo della vita sono influenzati dalla radiazione ad alta energia prodotta dalla stella ospite, cioé i raggi ultravioletti e i raggi X. Uno studio pubblicato il 6 maggio nella rivista Astronomy & Astrophysics ha identificato per la prima volta variabilità in raggi X analoga al ciclo solare su una stella giovane, che rappresenta l'età del Sole nel momento in cui è nata la vita sulla Terra.

 La corona del Sole durante l'ultimo ciclo (1996-2006).  Iota Hor percorre il suo ciclo coronale in solo 1.6 anni e la sua luminosita' in raggi X e' maggiore di quella del Sole.

La corona del Sole durante l’ultimo ciclo (1996-2006).
Iota Hor percorre il suo ciclo coronale in solo 1.6 anni e la sua luminosità in raggi X è maggiore di quella del Sole.
Credit: SOHO (ESA & NASA)

Se vogliamo comprendere il nostro Sole, la sua storia passata e il suo futuro, è’ utile sapere come si comportano le stelle simili ad esso, ma di diversa età’. In particolare, l’attività’ magnetica del Sole giovane, cioé la radiazione prodotta negli strati esterni della sua atmosfera (cromosfera e corona), ha probabilmente inciso sull’evoluzione della vita sulla Terra.

Le stelle di tipo solare hanno dei cicli di attività’ che si manifestano tramite periodici cambiamenti di intensità della radiazione emessa dalla cromosfera e dalla corona.

Mentre la cromosfera emette luce nella banda visibile e in quella ultravioletta, la corona brilla soprattutto nei raggi X. Il ciclo solare dura in media 11 anni e influisce sul clima sulla Terra. Ad oggi sappiamo di molte stelle che hanno un ciclo cromosferico, ma il ciclo coronale finora è stato identificato soltanto per tre stelle simili al nostro Sole. Queste tre stelle hanno un’eta’ avanzata e dimostrano poca attività’, quindi non sono adatte per dedurre il passato del Sole.

Lo studio pubblicato da J. Sanz (Centro de Astrobiología CSIC/INTA, Madrid) e i suoi collaboratori su Astronomy and Astrophysics,  rivela per la prima volta un ciclo coronale in un cosiddetto  Sole giovane. Iota Hor, nella costellazione di Horologium (“L’Orologio”), ha un’età di circa 600 milioni di anni (da confrontarsi con i 4500 milioni di anni del Sole). Studi precedenti nella banda ottica hanno portato all’identificazione di un ciclo cromosferico di durata di soli 1.6 anni, il più breve ciclo di attività mai visto.

“Non sappiamo niente sui cicli coronali del Sole nei tempi lontani in cui la vita è nata sulla Terra”, dice Beate Stelzer, ricercatrice dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo che ha contribuito allo studio. “Per questo motivo abbiamo monitorato in raggi X questa stella giovane che assomiglia in temperatura, massa e struttura interna al Sole, ma che è molto meno evoluta. Anche se il ciclo cromosferico di Iota Hor è stato scoperto di recente, il ciclo coronale porta informazioni essenziali, perché sia i raggi X che i raggi UV di una stella determinano l’evoluzione dei pianeti che si formano attorno ad essa”.

Iota Hor è stata monitorata per quasi due anni con il satellite XMM-Newton nei raggi X e per quasi cinque anni nell’emissione di calcio in luce visibile, utilizzando telescopi a terra. I due cicli di Iota Hor, quello cromosferico e quello coronale, hanno una durata simile. Le osservazioni coinvolgono tre cicli successivi e dimostrano un comportamento peculiare: sembra che la stella completi un ciclo e quello successivo venga interrotto prima di arrivare al massimo dell’intensità e poi segua un comportamento piuttosto irregolare, fino a quando, dopo pochi mesi, il ciclo riprende. Inoltre al ciclo di durata 1.6 anni sembra essere sovrapposto un ciclo più lungo.

“Questa è la prima volta che un ciclo così breve è stato identificato in una stella attiva che rappresenta il Sole nella sua prima fase evolutiva. Probabilmente quello che vediamo sono i primi cicli nella vita di una stella”, aggiunge Beate Stelzer.

Le osservazioni di Iota Hor aiutano a comprendere i processi fisici coinvolti nei cicli di attività magnetica. Inoltre forniscono informazioni sulla relazione tra i cicli stellari e il clima sui pianeti di tali stelle. L’origine della vita sulla Terra aveva bisogno di diversi ingredienti: un ambiente dove reazioni chimiche potessero avere luogo (acqua), una sorgente di energia (radiazione UV), l’esistenza di un elemento chimico che facilmente si abbinasse con altri (come il carbonio).

Stelle giovani come Iota Hor ruotano più velocemente e di conseguenza hanno un livello più alto di attività. Questo, a sua volta, implica una maggiore intensità dell’emissione ultravioletta e in raggi X. Iota Hor lancia un vento carico di particelle energetiche, ha un ciclo soggetto a delle irregolarità e rappresenta l’età che aveva il Sole quando la vita è iniziata sulla Terra.