La missione Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) della NASA può fornire informazioni sull’abitabilità di pianeti rocciosi simili a Marte, al di fuori del sistema solare. MAVEN trasporta un set di strumenti che hanno misurato la perdita atmosferica di Marte da novembre 2014. Gli studi indicano che Marte nel tempo ha perso la maggior parte della sua atmosfera nello spazio a causa di combinazioni di processi chimici e fisici.
Durante gli ultimi tre anni, il sole ha vissuto periodi di attività solare più alta e più bassa e anche Marte ha vissuto tempeste solari, eruzioni solari ed espulsioni di massa coronale. Queste variazioni hanno dato a MAVEN l’opportunità di osservare la fuga atmosferica di Marte mentre aumentava e rallentava. David Brian, co-ricercatore di MAVEN e professore del Laboratory for Atmospheric and Space Physics per l’University of Colorado Boulder, ha pensato di applicare queste informazioni ad un ipotetico pianeta simile a Marte in orbita intorno a una nana rossa, il genere di stelle più comune nella nostra galassia.
I calcoli dei ricercatori hanno supposto che questo pianeta potrebbe essere posizionato al limite della zona abitabile della sua stella. Ma poiché una nana rossa è più debole del sole, il pianeta dovrebbe orbitare più vicino alla sua stella di quanto Mercurio fa con il sole. La luminosità di una nana rossa ad estreme lunghezze d’onda ultraviolette combinata con la vicinanza significherebbero che il pianeta sarebbe colpito da una radiazione dalle 5 alle 10 volte superiore a quella di Marte. Questo aumenta la quantità di energia disponibile per alimentare i processi responsabili della fuga atmosferica.
L’atmosfera dell’ipotetico pianeta perderebbe particelle cariche dalle 3 alle 5 volte in più (processo conosciuto come fuga di ioni) e dalle 5 alle 10 volte in più di particelle neutre durante un processo chiamato fuga fotochimica, che succede quando la radiazione UV colpisce le molecole presenti nell’atmosfera superiore. Poiché sarebbero create più particelle cariche, ci sarebbe anche una polverizzazione maggiore, un’altra forma di perdita atmosferica, che avviene quando le particelle energetiche sono accelerate nell’atmosfera ed espulse nello spazio.
In conclusione, il pianeta potrebbe subire circa la stessa fuga termica di Marte, che avviene solo per molecole più leggere, come l’idrogeno. Su questo ipotetico pianeta, la fuga termica aumenterebbe solo se l’aumento della radiazione UV spingesse più idrogeno nell’atmosfera superiore. Le stime suggeriscono che orbitare al limite della zona abitabile di una tranquilla nana rossa, invece che del sole, potrebbe ridurre il periodo abitabile del pianeta da 5 a 20 volte. Per una nana rossa più attiva, il periodo abitabile potrebbe essere ridotto fino a 1.000 volte, riducendolo ad un battito di ciglia in termini geologici.
In ogni caso, i ricercatori hanno considerato una situazione molto complessa per l’abitabilità, scegliendo di posizionare il pianeta intorno a una nana rossa. Un pianeta differente potrebbe avere alcuni fattori attenuanti, come processi geologici attivi che alimentano l’atmosfera, un campo magnetico a difendere l’atmosfera dal vento stellare o dimensioni più grandi che danno più gravità per trattenere l’atmosfera.
Bruce Jakosky, principale ricercatore MAVEN all’University of Colorado Boulder, ha dichiarato: “L’abitabilità è uno degli argomenti più importanti in astronomia e queste stime mostrano una via per sfruttare a nostro vantaggio quello che sappiamo su Marte e sul sole per determinare i fattori che controllano l’abitabilità di pianeti di altri sistemi”.
