VELOCITÀ DI ROTAZIONE SOLARE INFLUENZA ABITABILITÀ

La storia del Sole sotto la crosta lunare

Una trottola da un giro completo ogni 9 o 10 giorni. Sarebbe stata questa la velocità di rotazione del nostro Sole quando portava i pantaloncini corti. Un risultato che un team di ricercatori del Goddard Space Flight Center Nasa ha ottenuto grazie a simulazioni utilizzando la Luna come probando. Lo studio è pubblicato su The Astrophysical Journal Letters

Immagine di un brillamento solare catturata dal Solar Dynamics Observatory della Nasa il 2 ottobre 2014. Il brillamento solare è il flash di luce sul lato destro del sole. Una esplosione di materiale solare eruttato nello spazio, le cosiddette esplosioni di massa coronale, può essere vista proprio sotto di essa. Crediti: Nasa/Sdo

Se siamo qui, io a scrivere e voi a leggermi, è grazie alla nostra stella, il Sole. E da esso dipende il fatto su Marte o su Venere non c’è nessuno a farlo. Poco dopo la sua nascita, circa quattro miliardi di anni fa, “quando portava ancora i pantaloncini corti”, essa ha emesso intense radiazioni prodotte da violente esplosioni che, così come una vivace pargola sparge per la casa i suoi giocattoli, hanno sparso nubi e particelle roventi e molte energetiche attraverso il Sistema solare. Veri e propri catalizzatori che hanno aiutato a seminare la vita sulla Terra primordiale innescando reazioni chimiche utili allo scopo, mantenendola calda e umida.

Capricci solari, che su altri mondi, invece, avrebbero impedito alla vita di emergere. I ricercatori ritengono che queste esplosioni primordiali fossero tanto più distruttive per altri mondi tanto più velocemente il “piccolo” Sole ruotava sul proprio asse. Insomma, più era veloce la trottola solare e più velocemente questa avrebbe distrutto con le sue attività le loro condizioni di abitabilità.

La conoscenza di questa velocità, la consequenziale attività solare e i relativi effetti sulla vita nei dintorni, rappresentano una finestra particolarmente critica della storia del nostro Sole che ha fatto accigliare per molto tempo gli scienziati. Adesso un team di ricercatori del Goddard Space Flight Center Nasa, situato a Greenbelt, Maryland (Usa),  sembra avere dato una risposta a queste domande chiamando in causa la Luna. Custode, secondo i ricercatori, di indizi capaci di svelare questo mistero.

La Luna, direte voi? E che c’entra? È come se per risalire a quanto veloce una bimba facesse ruotare il suo hula hoop, si andassero a cercare tracce lasciate sulla pelle della sorellina lì vicina durante i giochi. Bene, è proprio una metafora azzeccata, per di più se si considerano “tali” la Terra e la Luna.

L’intuizione di chiamare in causa la Luna è venuta ai ricercatori da una domanda che si sono posti e che apparentemente c’entra poco: se la Luna e la Terra sono fatte in gran parte della stessa “stoffa” –  in virtù della più accreditata teoria di formazione del nostro satellite – perché la regolite lunare è composta da meno sodio e potassio rispetto alla regolite terrestre? E dalla intuizione che ne è seguita: e se questa diversità dipendesse proprio dalla velocità di rotazione del nostro Sole primordiale? Se così fosse, sotto questa diversità di composizione si nasconderebbe qualcosa di più grande: la storia del nostro Sole, appunto.

«La Terra e la Luna si sarebbero formate con materiali simili, quindi la domanda è: perché la Luna è stata impoverita di questi elementi?», ha detto a questo proposito la scienziata planetaria Rosemary Killen, una delle coautrici dello studio pubblicato su The Astrophysical Journal Letters. «Il motivo per cui la Luna si rivela una finestra sul passato davvero utile è che non ha un’atmosfera fastidiosa e nessuna tettonica a placche, che altera la crosta», ha continuato la scienziata. «Quindi, come risultato, si può dire che se le particelle solari o qualcos’altro la colpiscono, il suolo lunare dovrebbe mostrare evidenze di ciò».

Partendo dalle basi gettate dai risultati di un studio datato 2012, simulando mediante sofisticati modelli computerizzati l’effetto dell’attività solare sulla quantità di sodio e di potassio che viene rilasciata sulla superficie della Luna dal vento solare o dalle potenti eruzioni conosciute come espulsioni di massa coronale, il team di ricercatori – e qui veniamo al dunque – sembra avere chiuso quella finestra critica della storia del nostro Sole “bambino” di cui parlavamo sopra. Simulando, in particolare, l’evoluzione del nostro Sistema solare rispettivamente a lenta, media e rapida rotazione, i ricercatori hanno trovato che solo la lenta rotazione solare era capace di far esplodere la giusta quantità di particelle cariche sulla superficie lunare tale per cui le quantità di sodio e potassio presenti sulle rocce lunari fossero quelle che vediamo oggi. 

nimazione della rotazione solare attorno al proprio asse

Animazione della rotazione solare attorno al proprio asse. Crediti: Nasa

Una trottola, il nostro Sole quand’era giovane, se vogliamo un po’ “pigra” – e per fortuna -, che le simulazioni hanno mostrato ruotare con una velocità che è la metà di quella di altre baby stelle. Secondo le loro stime, una trottola che compie un giro completo ogni 12960÷14400 minuti (9 -10 giorni).

Se il nostro Sole fosse stato una trottola più veloce, dicono i ricercatori, avrebbe prodotto super brillamenti 10 volte più energetici di qualsiasi altro registrato nella storia, con una frequenza di  almeno 10 al giorno. Nemmeno il campo magnetico terrestre sarebbe stato sufficiente a proteggerci. Le esplosioni avrebbero modificato l’atmosfera, riducendo la pressione dell’aria così tanto che la Terra non avrebbe mantenuto l’acqua liquida. Insomma, avrebbe potuto essere un ambiente molto più duro.

Ora, dal momento che il polo sud lunare ospita crateri dove i ricercatori si aspettamo di trovare il materiale meglio preservato sulla Luna, la Nasa intende inviare una spedizione umana nella regione entro il 2024.  

«Se gli astronauti riuscissero a ottenere campioni di suolo lunare dalla regione più meridionale della Luna, ciò potrebbe offrire più evidenze fisiche del tasso di rotazione del giovane Sole» ha spiegato Vladimir Airapetian, anch’egli coautore dell’articolo, il quale sospetta che le particelle solari sarebbero state deviate dall’antico campo magnetico della Luna 4 miliardi di anni fa e depositato ai poli. «Quindi, ci si aspetterebbe – anche se non l’abbiamo mai osservato – che la chimica di quella parte della Luna, quella esposta al giovane Sole, sarebbe molto più alterata delle regioni equatoriali. Quindi c’è molta scienza da fare lì», ha concluso.

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