La storia delle stelle simili al Sole è un esempio di quanto la scienza non è mai immobile. Anche quelle che sembrano certezze consolidate possono vacillare. Ciò soprattutto quando cambiano gli strumenti usati per osservare e calcolare i fenomeni naturali. Uno scenario che sta accadendo sempre più spesso, soprattutto grazie ai computer di nuova generazione. Quest’ultimi, infatti, sono capaci di eseguire simulazioni che fino a poco fa erano impossibili. Ed è proprio grazie a uno di tali calcoli avanzati che una teoria rimasta quasi intoccata per decenni è tornata sotto i riflettori. Per quasi mezzo secolo molti astronomi hanno ritenuto plausibile un certo scenario evolutivo per le stelle simili al Sole.
Secondo tale idea, con il passare dei miliardi di anni e con il progressivo rallentamento della rotazione stellare, la dinamica interna dell’astro sarebbe cambiata. La conseguenza più curiosa di tale processo sarebbe stata un’inversione del modo in cui la stella ruota: non più un equatore più veloce dei poli, come osserviamo oggi nel Sole, ma il contrario.
Ecco come cambia la teoria sulle stelle simili al Sole
Tale ipotesi era presa sul serio perché una stella non è un oggetto solido. La Terra ruota come un corpo rigido. Una stella, invece, è una gigantesca sfera di gas incandescente in continuo movimento. All’interno di tale massa fluida avvengono correnti, turbolenze e moti convettivi. Fenomeni che possono modificare la distribuzione della velocità di rotazione. Nel caso del Sole, ad esempio, l’equatore compie una rotazione completa in circa 25 giorni. Mentre le regioni polari impiegano più tempo, circa 35 giorni. Tale differenza è nota come rotazione differenziale.
Le teorie sviluppate suggerivano che, quando la rotazione generale della stella rallenta con l’età, i flussi di gas nel suo interno potevano alterare tale schema fino a ribaltarlo. Il problema è che gli astronomi non hanno mai trovato osservazioni convincenti di stelle con tale cosiddetta “rotazione anti-solare“. In altre parole, la teoria sembrava funzionare sulla carta, ma non c’erano prove. Per affrontare tale discrepanza, è intervenuto un gruppo di ricercatori giapponesi. Quest’ultimi hanno deciso di ripartire dalle basi. Ciò costruendo una simulazione molto più realistica dell’interno di una stella di tipo solare. Per farlo hanno utilizzato uno dei supercomputer più potenti esistenti, il Fugaku. Quest’ultimo è stato sviluppato in Giappone e progettato proprio per affrontare calcoli estremamente complessi.
La differenza rispetto agli studi precedenti è stata soprattutto la risoluzione della simulazione. Nei modelli più vecchi, per ragioni di potenza di calcolo, molti dettagli venivano semplificati. Tra questi c’erano anche i campi magnetici, che durante i calcoli tendevano a indebolirsi artificialmente. Con una simulazione molto più precisa, invece, tali campi magnetici sono rimasti stabili e si è scoperto che giocano un ruolo molto più importante di quanto si pensasse.
I risultati suggeriscono che l’interazione tra la turbolenza del gas e il magnetismo della stella mantiene l’equatore più veloce dei poli. Ciò anche quando la rotazione complessiva rallenta molto. In pratica, il passaggio alla rotazione anti-solare potrebbe non verificarsi affatto. Ciò spiegherebbe finalmente perché gli astronomi, pur cercando a lungo, non hanno mai osservato esempi convincenti di stelle che mostrino l’inversione prevista dalle teorie precedenti.
C’è anche un’altra indicazione interessante emersa dalla ricerca. Con il passare del tempo il campo magnetico della stella tenderebbe a indebolirsi gradualmente, senza tornare a rafforzarsi nelle fasi più avanzate della sua vita. È un dettaglio che potrebbe avere implicazioni importanti per comprendere meglio l’evoluzione delle stelle e l’attività magnetica che influenza anche l’ambiente dei pianeti circostanti.
