Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” offre una nuova definizione dell’area abitabile di un sistema stellare dove può orbitare un pianeta che possa ospitare forme di vita simili a quelle terrestri. Un team di ricercatori coordinati dall’Università della California a Riverside ha esaminato i dati disponibili sulle atmosfere di esopianeti che orbitano in quella che finora è stata considerata l’area abitabile scoprendo che nella maggior parte dei casi c’è una quantità di anidride carbonica e monossido di carbonio tossica per forme di vita complesse come le conosciamo. In sostanza, la nuova definizione riduce notevolmente l’area abitabile.

Negli ultimi anni il numero di esopianeti conosciuti è aumentato esponenzialmente grazie a strumenti di nuova generazione che ne hanno ormai scoperti alcune migliaia. Tra di essi ci sono molti pianeti rocciosi, generalmente super-Terre ma in alcuni casi di dimensioni simili a quelle della Terra e in casi fortunati perfino inferiori. Ciò ha permesso di compiere studi mirati per esaminarne le caratteristiche, inclusa la presenza e l’eventuale composizione di un’atmosfera, e cominciare a capire quali siano davvero potenzialmente abitabili. Ci sono stati alcuni casi di esopianeti con caratteristiche interessanti definiti addirittura gemelli della Terra, le similitudini sono davvero così profonde o si è trattato di definizioni frettolose?

Le attuali conoscenze sono incomplete perfino per quanto riguarda i pianeti del sistema solare, uno dei motivi per cui ci sono ricercatori che stanno cercando di ricostruirne la storia. La Terra è abitabile perché ha un campo magnetico che la protegge e un’atmosfera con le giuste caratteristiche, tra cui una buona percentuale di ossigeno. Venere è al confine interno di quella che finora è stata considerata l’area abitabile del sistema solare ma si è trasformato in un inferno a causa di un effetto serra incontrollato, Marte è al confine esterno di quell’area ma è un pianeta piccolo che si è raffreddato in tempi relativamente rapidi con la conseguenza che ha perso il suo campo magnetico e il vento solare ha cominciato a spazzare via la sua atmosfera trasformandolo nel mondo arido che conosciamo oggi.

Molti scienziati stanno cercando di capire cosa renda un pianeta più stabile e ospitale per forme di vita e stanno esaminando varie caratteristiche. Gli autori di questa nuova ricerca ritengono che anidride carbonica e monossido di carbonio siano gas chiave in quelle valutazioni. Il grafico nell’immagine (Cortesia Università della California a Riverside. Tutti i diritti riservati) mostra la definizione di abitabilità che hanno proposto, in cui la zona abitabile per la vita complessa è mostrata in blu mentre i pianeti che non considerano più abitabili sono mostrati in giallo in caso di abbondanza di anidride carbonica e in rosso in caso di abbondanza di monossido di carbonio.

L’anidride carbonica è un gas serra che può essere utile su un pianeta che altrimenti non sarebbe abbastanza caldo per avere acqua liquida sulla sua superficie. Tuttavia, il primo autore della ricerca Edward Schwieterman ha spiegato che per avere acqua liquida su un pianeta al confine esterno di quella che finora è stata considerata l’area abitabile servirebbe una quantità di anidride carbonica decine di migliaia di volte superiore a quella presente sulla Terra. Si trattarebbe di un livello molto superiore a quello tossico per esseri umani e animali.

La questione del monossido di carbonio è complessa. Gli autori di questa ricerca assieme ad altri colleghi hanno pubblicato nel marzo 2019 un precedente articolo sulla rivista “The Astrophysical Journal” in cui concludevano che quel gas può essere compatibile con la presenza di forme di vita, sebbene di tipo elementare. Il problema è anche in questo caso che livelli superiori diventano tossici per forme di vita complesse.

Queste valutazioni portano a indicazioni negative per pianeti che orbitano attorno a piccole stelle le cui emissioni favoriscono la concentrazione di monossido di carbonio laddove le emissioni di stelle come il Sole lo distruggono rapidamente. Ad esempio, i pianeti che orbitano attorno a una nana rossa come Proxima Centauri e a una nana ultra-fredda come TRAPPIST-1 hanno elevate probabilità di avere forti concentrazioni di monossido di carbonio nelle loro atmosfere.

Questo studio offre prospettive limitate nella ricerca di forme di vita complesse ma stiamo parlando di pianeti simili alla Terra e ci sono vari fattori da tenere in considerazione. Quando erano giovani, sia Venere che Marte erano molto più simili alla Terra perciò i risultati dello studio delle atmosfere degli esopianeti possono essere molto diversi a seconda della loro età.

I pianeti rocciosi rimangono i meno difficili da esaminare ma forme di vita potrebbero esistere anche in oceani sotto la superficie di lune di giganti gassosi ma nessuna luna è stata ancora confermata in altri sistemi stellari. Ciò mostra le difficoltà esistenti nell’esaminare le possibilità esistenti in un universo vastissimo nel quale abbiamo appena cominciato a vedere il vicinato.