Una strategia per scoprire quali esopianeti sono abitabili e abitati

Concetto artistico di esopianeti potenzialmente abitabili (Immagine cortesia Christine Daniloff, MIT; iStock)
Concetto artistico di esopianeti potenzialmente abitabili (Immagine cortesia Christine Daniloff, MIT; iStock)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta uno studio che esamina la possibilità di usare la misura della scarsità di carbonio nell’atmosfera di un pianeta roccioso temperato come indicatore della presenza di oceani d’acqua liquida e di possibili forme di vita. Un team di ricercatori guidato da Julien de Wit del MIT e da Amaury Triaud dell’Università britannica di Birmingham hanno ideato una strategia basata sulle possibilità di rilevazione da parte del telescopio spaziale James Webb e include un ulteriore passo che consiste nella rilevazione di ozono.

Ormai sono oltre 5.000 gli esopianeti identificati e parecchi sono nell’area abitabile del loro sistema planetario. Tuttavia, quella locazione rappresenta solo uno dei requisiti per la possibilità che ospitino forme di vita simili a quelle terrestri. Il problema è trovare il modo di capire se siano davvero abitabili con acqua liquida sulla loro superficie. Questo nuovo studio offre qualche idea per riconoscere quei casi.

L’idea di fondo è arrivata osservando i pianeti nell’area abitabile del sistema solare. La Terra è l’unico dei tre su cui c’è acqua liquida e un’altra differenza rispetto a Venere e Marte è la presenza molto inferiore di anidride carbonica nella sua atmosfera.

I ricercatori presumono che i tre pianeti si siano formati in modo simile e gli studi della loro storia indicano che sia Venere che Marte erano molto più simili alla Terra quando erano giovani. Oggi, le loro atmosfere contengono elevate percentuali di anidride carbonica. Sulla Terra, il carbonio è stato in notevole parte rimosso dall’atmosfera grazie a un ciclo che coinvolge gli oceani, i quali assorbono questo gas.

Secondo i ricercatori, esopianeti rocciosi possono essere esaminati per rilevare le tracce chimiche di anidride carbonica nelle loro atmosfere. Questo composto lascia tracce spettrali molto marcate negli infrarossi perciò è facile da rilevare. La presenza di più di un esopianeta roccioso in un sistema può aiutare a valutare dove sia avvenuto un assorbimento di anidride carbonica come prova indiretta della presenza di oceani di acqua liquida.

Trovare un pianeta abitabile per forme di vita simili a quelle terrestri non offre certezze che ospiti effettivamente esseri viventi. Per questo motivo, i ricercatori hanno proposto anche il prossimo passo nello studio degli esopianeti promettenti.

Sulla Terra, gli organismi fotosintetici assorbono anidride carbonica ed emettono ossigeno, che reagisce con la luce solare formando molecole di ozono. Si tratta di una molecola più facile da rilevare rispetto quella più comune formata da due atomi di ossigeno. Secondo i ricercatori, un esopianeta che nell’atmosfera ha poca anidride carbonica e allo stesso tempo ha ozono, ospita probabilmente forme di vita.

Il telescopio spaziale James Webb è stato progettato anche per essere in grado di studiare le atmosfere di esopianeti. Tra le altre cose, può rilevare e misurare la presenza di anidride carbonica e ozono nelle atmosfere di esopianeti rocciosi in sistemi nel vicinato cosmico. Dove c’è più di un pianeta roccioso, il sistema proposto funziona meglio grazie al confronto tra le atmosfere dei diversi pianeti. Il sistema di TRAPPIST-1, con i suoi sette pianeti rocciosi, rappresenta un potenziale obiettivo di questo tipo di ricerca davvero interessante.

Trovare esopianeti potenzialmente abitabili rappresenta una delle frontiere dell’astronomia. Anche da questo punto di vista, c’è la speranza che il telescopio spaziale James Webb possa portare a grandi scoperte. In realtà ci potrebbero essere esopianeti abitati da forme di vita basati su una biochimica completamente diversa da quella terrestre ma per ora è possibile cercare solo biomarcatori connessi a forme di vita simili a quelle terrestri. È un campo di ricerca in cui progressi straordinari potrebbero arrivare in qualsiasi momento.

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