Scoperta sperimentale: i campi magnetici possono fermare le tempeste stellari

Un team internazionale di ricercatori ha ottenuto in laboratorio la prima prova sperimentale del fatto che i forti campi magnetici attorno a stelle attive possono sopprimere completamente le espulsioni coronali di massa, un fenomeno noto come Cme. L’esperimento, condotto con un laser ad alta energia, ha rivelato come i campi magnetici possano bloccare le espulsioni sul nascere, un risultato pubblicato su Physical Review Letters. Questo potrebbe spiegare perché le Cme siano così rare attorno a stelle diverse dal Sole e ha implicazioni significative per la ricerca di mondi abitabili.

Un esperimento in laboratorio riproduce fenomeni stellari

Utilizzando un laser ad alta energia, i ricercatori hanno riprodotto in modo fedelmente, seppur in scala ridotta, le condizioni astrofisiche che si verificano attorno a una stella. Hanno generato flussi di plasma in grado di simulare le espulsioni di massa stellari. Gli esperimenti sono stati condotti presso il laboratorio dell’École Polytechnique in Francia, dove è stato possibile ricreare i forti campi magnetici che circondano stelle attive. Il plasma, esposto a campi magnetici relativamente deboli, si propagava liberamente, ma quando l’intensità del campo è aumentata, il flusso si è frammentato e si è arrestato del tutto.

«Quando, aumentando l’intensità del campo magnetico, abbiamo osservato il cambiamento nel comportamento del plasma in propagazione, è stata una vera sorpresa», ha ricordato Julien Fuchs, uno degli autori dello studio. L’osservazione ha rivelato un passaggio brusco da un regime all’altro, un fenomeno che ha suscitato interesse tra i ricercatori. L’instabilità osservata nel flusso di plasma è stata identificata come una cosiddetta instabilità di tipo “kink”, una caratteristica che si verifica quando il campo magnetico esterno è sufficientemente forte da provocarne la curvatura e persino a farlo tornare indietro.

Implicazioni per la ricerca di mondi abitabili

La scoperta ha anche implicazioni per la ricerca di esopianeti potenzialmente abitabili. Le Cme possono infatti arrivare a spazzar via le atmosfere planetarie o a modificarne la composizione chimica, influenzando l’abitabilità a lungo termine. Dunque, è possibile che alcuni esopianeti per i quali si riteneva che l’ambiente spaziale fosse troppo ostile per consentire lo sviluppo di forme di vita siano in realtà in grado di conservare le atmosfere per miliardi di anni, grazie ai campi magnetici attorno alla propria stella che sopprimono le Cme.

Questo potrebbe spiegare perché le Cme siano così rare attorno a stelle diverse dal Sole. Sebbene le stelle attive producano brillamenti intensi, tali da generare Cme anche molto intense, osservano gli autori dello studio, queste espulsioni potrebbero non riuscire a sfuggire alla stella, rimanendo intrappolate dal campo magnetico su larga scala che la circonda. Il laboratorio presso l’École Polytechnique in Francia, dove sono stati condotti gli esperimenti volti a ricreare le Cme stellari, ha fornito una prova sperimentale concreta di questa ipotesi.

Il risultato ha aperto nuove prospettive nella comprensione delle Cme e del loro ruolo nell’ambiente stellare. Gli autori dello studio hanno sottolineato come il meccanismo fisico responsabile dell’interruzione delle espulsioni sia un’instabilità di tipo “kink”, che si verifica quando il campo magnetico esterno è sufficientemente forte da provocarne la curvatura e persino a farlo tornare indietro. Questo fenomeno ha suscitato interesse tra i ricercatori, che hanno osservato come il passaggio da un regime all’altro sia brusco e significativo. La scoperta ha un impatto significativo sulla ricerca scientifica, in particolare per la comprensione delle dinamiche stellari e per la ricerca di mondi abitabili. I ricercatori hanno sottolineato come i campi magnetici possano giocare un ruolo cruciale nel determinare l’ambiente spaziale attorno a una stella e nel mantenere le atmosfere planetarie. Questo potrebbe influenzare in modo sostanziale la ricerca di esopianeti potenzialmente abitabili.