Possibile Soluzione al Paradosso del Sole Giovane Pallido


Il Sole, visto dagli occhi del Solar Dynamics Observatory. I vari colori corrispondono a varie lunghezze d'onda a cui viene osservato. Credit: NASA
Un strano comportamento in una vicina,giovane,stella simile al Sole,potrebbe aiutarci a risolvere uno dei più grandi misteri dell'astronomia.Il mistero viene fuori quando si inizia a parlare dell'origine della vita sulla Terra,circa 4 miliardi di anni fa. A quel tempo,il giovane Sole,era approssimativamente 75% meno luminoso di quanto non lo è adesso. Questo avrebbe reso la Terra un posto molto più freddo,tanto che difficilmente ci sarebbe potuta formare acqua liquida. Il problema è che sappiamo che l'acqua liquida è fondamentale per la vita come la conosciamo, e sappiamo dai fossili che la vita sulla Terra esisteva già a quel tempo,quindi l'acqua liquida doveva esserci. Quindi cos'è che teneva l'acqua calda?

Questo problema,conosciuto appunto come Paradosso del Sole Giovane Pallido,ha occupato le menti di astronomi di tutto il mondo sin dai anni '70, quando Carl Sagan lo tirò fuori. Lui propose come soluzione l'idea che l'atmosfera della Terra a quel tempo fosse ricca in diossido di carbonio, e che il conseguente effetto sera era responsabile per il riscaldamento. Altre prove però suggeriscono che l'atmosfera non poteva essere abbastanza ricca di CO2 da provocare l'effetto sera necessario.

Qualche giorno fa, Cristoffer Karoff dell'Università di Birmingham insieme ad un suo collega hanno avanzato una nuova ipotesi basata sulla ricerca,da loro condotta, della stella Kappa Ceti, che dista circa 30 anni luce da noi nella costellazione della Balena, e che è molto simile a come doveva essere il nostro Sole 4 miliardi di anni fa.
A quanto pare, Kappa Ceti è più interessante di quanto gli astronomi una volta pensavano. Questa giovane stella, spiega Karoff, produce flare solari, e eiezioni di massa coronali ad una frequenza che è tre volte più grande di quella del nostro Sole oggi. L'implicazione,ovviamente, è che anche il nostro Sole doveva essere cosi iperattivo quando aveva la stessa età di Kappa Ceti(circa 700 milioni di anni).

immagine della stella Kappa Ceti

E quindi? Come può l'eiezione di massa coronale aver reso la Terra un posto più caldo? La risposta sta in un fenomeno conosciuto sotto il nome di "Effetto Forbush", o la Diminuzione di Forbush, che prende il nome dall'astronomo Scott Forbush che ha studiato i raggi cosmici galattici nei anni '30,'40.
Forbush scoprì che il numero di raggi cosmici galattici che colpiscono la terra si abbassa di circa 30% in un solo giorno,in caso di eiezioni di massa coronali provenienti dal Sole. La ragione di questo è che le eiezioni sono nubi giganti di gas ionizzato immerso in campi magnetici potentissimi. Questi campi magnetici semplicemente dirigono via i raggi cosmici galattici.
Quindi se il giovane Sole produceva di gran lunga più eiezioni di massa coronali,allora diminuiva di molto anche la quantità di raggi cosmici galattici che arrivavano sulla Terra.

Espulsione Coronale di Massa (CME) lanciata verso il Sistema Solare Interno, dal Sole, il 22 Ottobre, vista dallo strumento LASCO a bordo della sonda SOHO. Credit: NASA/ESA

Ed è qui che un altra idea entra in gioco. In anni recenti, vari climatologi hanno speculato sull'idea che i raggi cosmici portano alla formazione di nuvole nella bassa atmosfera. L'idea è che ionizzano molecole e particelle di polvere che poi diventano punti focali per la condensazione delle gocce.
Quindi meno raggi cosmici portano a meno nuvole. C'è persino qualche prova che la copertura di nuvole diminuisce durante i periodi della Diminuzione di Forbush, anche se è giusto anche sottolineare che è ancora un ipotesi che molti non condividono.

Quindi, l'ipotesi di Karoff si articola in questo modo: Più eiezioni di massa coronali nel passato della Terra, hanno portato ad una minor quantità di raggi cosmici galattici che hanno colpito la Terra, il che a sua volta ha portato ad una riduzione delle copertura di nuvole. Meno nuvole significa che meno luce e calore solare venivano riflesse indietro nello spazio, il che alla fine porta al riscaldamento della superficie. Il che ha poi fatto si che l'acqua potesse esistere allo stato liquido, 4 miliardi di anni or sono.

fonte: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1003/1003.6043v1.pdf

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