Gli astronomi e gli scienziati planetari pensavano di sapere come trovare prove della vita sui pianeti oltre il nostro Sistema Solare. Ma un nuovo studio indica che le lune dei pianeti extrasolari possono produrre "falsi positivi" aggiungendo un elemento scomodo di incertezza alla ricerca.
Più di 1.800 esopianeti sono stati confermati per esistere finora, con il conteggio in rapido aumento. Circa 20 di questi sono considerati potenzialmente abitabili. Questo perché sono solo un po 'più massicci della Terra e orbitano attorno alle loro stelle madri a distanze che potrebbero consentire l'esistenza di acqua liquida.
Gli astronomi sperano presto di essere in grado di determinare la composizione delle atmosfere di tali promettenti mondi alieni. Possono farlo analizzando lo spettro di luce assorbito da loro. Per i mondi simili alla Terra che circondano le piccole stelle, questa impresa impegnativa può essere realizzata utilizzando il James Webb Space Telescope della NASA, previsto per il lancio nel 2018.
Pensavano di sapere come cercare la firma della vita. Ci sono alcuni gas che non dovrebbero esistere insieme in un'atmosfera in equilibrio chimico. L'atmosfera terrestre contiene molto ossigeno e traccia quantità di metano. L'ossigeno non dovrebbe esistere in un'atmosfera stabile. Come sa chiunque abbia macchie di ruggine sulla propria auto, ha una forte tendenza a combinarsi chimicamente con molte altre sostanze. Il metano non dovrebbe esistere in presenza di ossigeno. Quando miscelati, i due gas reagiscono rapidamente per formare anidride carbonica e acqua. Senza alcun processo per sostituirlo, il metano sarebbe sparito dalla nostra aria tra un decennio.
Sulla Terra, sia l'ossigeno che il metano rimangono presenti insieme perché l'approvvigionamento viene costantemente rifornito da esseri viventi. I batteri e le piante raccolgono l'energia della luce solare nel processo di fotosintesi. Come parte di questo processo, le molecole d'acqua vengono scomposte in idrogeno e ossigeno, rilasciando ossigeno libero come prodotto di scarto. Circa la metà del metano nell'atmosfera terrestre proviene da batteri. Il resto proviene dalle attività umane, tra cui la coltivazione del riso, la combustione della biomassa e la flatulenza prodotta dalle vaste mandrie di mucche e altri ruminanti gestite dalla nostra specie.
Di per sé, trovare metano nell'atmosfera di un pianeta non è sorprendente. Molti processi puramente chimici possono farcela, ed è abbondante nelle atmosfere dei pianeti giganti gassosi Giove, Saturno, Urano e Nettuno e sulla grande luna di Saturno, Titano. Sebbene l'ossigeno da solo sia talvolta propagandato come possibile biomarcatore; la sua presenza, di per sé, non è neppure una solida prova della vita. Esistono processi puramente chimici che potrebbero arrivare su un pianeta alieno, e non sappiamo ancora come escluderli. Trovare questi due gas insieme, tuttavia, sembra il più vicino possibile alle prove del "fumo di pistola" per le attività della vita.
Una chiave inglese è stata lanciata in tutto questo argomento da un team internazionale di investigatori guidato dal Dr. Hanno Rein del Dipartimento di Scienze Ambientali e Fisiche dell'Università di Toronto in Canada. I loro risultati sono stati pubblicati nell'edizione di maggio 2014 del Atti della National Academy of Sciences USA.
Supponiamo, hanno ipotizzato, che l'ossigeno sia presente nell'atmosfera di un pianeta e che il metano sia presente separatamente nell'atmosfera di una luna in orbita attorno al pianeta. Il team ha utilizzato un modello matematico per prevedere lo spettro della luce che potrebbe essere misurato da un telescopio spaziale vicino alla Terra per plausibili coppie pianeta-luna. Hanno scoperto che gli spettri risultanti imitavano da vicino quello di un singolo oggetto la cui atmosfera conteneva entrambi i gas.
A meno che il pianeta non orbiti attorno a una delle stelle più vicine, hanno mostrato che non era possibile distinguere una coppia pianeta-luna da un singolo oggetto usando la tecnologia che sarà disponibile in qualunque momento presto. Il team ha definito i loro risultati "scomodi, ma inevitabili ... Sarà possibile ottenere indizi suggestivi indicativi di una possibile abitazione, ma escludere spiegazioni alternative di questi indizi sarà probabilmente impossibile per il prossimo futuro."
Riferimenti e ulteriori letture:
Catalogo degli esopianeti abitabili, Laboratorio di abitabilità planetaria, Università di Puerto Rico ad Arecibo
Kaltenegger L., Selsis F., Fridlund M. et al. (2010) Decifrazione delle impronte digitali spettrali di esopianeti abitabili. Astrobiologia, 10 (1) p. 89-102.
Major J. (2013) Gli esopianeti terrestri ci circondano. Space Magazine
Rein H., Fujii Y. e Spiegel D. S. (2014) Alcune scomode verità sulle biosignature che coinvolgono due specie chimiche su pianeti extrasolari simili alla Terra. Atti della National Academy of Sciences, 111 (19) p. 6871-6875.
Sagan C., Thompson W. R., Carlson R., Gurnett, D., Hord, C. (1993) Una ricerca di vita sulla Terra dall'astronave Galileo. Natura, 365 p. 715-721.
