Le analisi dei pianeti del sistema di TRAPPIST-1 indicano che nella nostra galassia ci sia un gran numero di pianeti che, pur avendo caratteristiche simili al nostro, sono praticamente sommersi da profondissimi oceani. Potrebbero essere ospitali per la vita questi esopianeti?

A circa 39 anni luce di distanza, in direzione della costellazione dell’Acquario, c’è un pianeta che ospita un oceano globale così profondo da potervi affogare la Terra. Navigando in lungo e in largo per quel mondo acquatico, non vedreste mai montagne, colline o spiagge all’orizzonte, ma solo il blu profondo del mare. E non è l’unico degli esopianeti così.

Una nuova analisi degli esopianeti che circondano TRAPPIST-1 – che secondo uno studio del 2017 avevano tutti approssimativamente le dimensioni, la massa e la composizione della Terra – suggerisce che quattro dei sette mondi siano in realtà stracolmi d’acqua. La massa di due di essi è costituita per oltre il 50 per cento da acqua, e quella degli altri due per poco meno del 15 per cento (e sono quindi comunque molto più “umidi” della Terra, che ha meno dello 0,1 per cento di acqua). Inoltre, una molteplicità di dati suggerisce che potrebbero esserci molti mondi acquatici sparsi in tutto il cosmo.

Sono abitabili gli esopianeti acquatici?

Potrebbe sembrare una buona notizia. Dopo tutto, ovunque troviamo acqua sulla Terra – nelle pozze acide di Yellowstone come nelle fessure dei ghiacciai – troviamo vita. La correlazione è così forte che la NASA ha adottato il mantra “seguire l’acqua” quando cerca la vita al di fuori del nostro pianeta azzurro. Ma questi mondi bagnati hanno innescato un vivace dibattito su quanta acqua potrebbe essere troppa.

Prendiamo per esempio il quinto pianeta del sistema TRAPPIST-1. Cayman Unterborn, esogeologo dell’Arizona State University a Tempe, e colleghi, pensano che l’acqua allo stato liquido vi si estenda in profondità per circa 200 chilometri, circa 20 volte più della fossa delle Marianne sulla Terra. Una tale massa d’acqua creerebbe uno spesso strato di ghiaccio sul fondo dell’oceano che sigillerebbe l’oceano dalla terraferma e di fatto
arresterebbe un ciclo geochimico che sulla Terra ha un ruolo cruciale per l’abitabilità.

Sul nostro pianeta, l’anidride carbonica può muoversi tra l’atmosfera e il mantello per mantenere un clima temperato anche quando le condizioni atmosferiche cambiano. Il lento aumento della luminosità del Sole, per esempio, è stato contrastato da una diminuzione del numero di molecole di anidride carbonica nell’atmosfera, sempre più accumulate in profondità all’interno della Terra. Questo “ciclo carbonio-silicato” ha una funzione di bilanciamento che, secondo molti scienziati, è fondamentale per l’abitabilità a lungo termine, ma sui mondi acquatici può essere impossibile.

esopianeti
Una rappresentazione artistica degli esopianeti acquatici

Un mondo acquatico non è una Terra con più acqua

Alcuni scienziati, tuttavia, sono ancora ottimisti sulla possibilità di vita su quei pianeti, a patto di abbandonare una prospettiva incentrata sulla Terra. “Un mondo acquatico non è solo una Terra su cui abbiamo versato altra acqua, è un pianeta diverso e non c’è motivo di supporre che la sua geologia sia identica alla nostra”, dice Elizabeth Tasker, astronoma della Japan Aerospace Exploration Agency. Questi mondi possono avere altri modi di regolare la temperatura.

Due studi recenti, per esempio, suggeriscono che l’anidride carbonica potrebbe ancora muoversi su questi mondi, anche se in modo molto diverso e senza viaggiare nelle profondità del mantello del pianeta. Ramses Ramirez, del Tokyo Institute of Technology, e Amit Levi, dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, per esempio, sostengono che i gas serra possono spostarsi avanti e indietro tra i ghiacci dei fondali e l’atmosfera. Un’altra idea, dovuta a Edwin Kite, dell’Università di Chicago, e a Eric Ford, della Pennsylvania State University, è che l’anidride carbonica possa semplicemente spostarsi avanti e indietro tra l’oceano e l’atmosfera.

L’enorme dimensione dell’oceano è in realtà vantaggiosa perché fornisce un gigantesco serbatoio per contenere l’anidride carbonica in eccesso. Infatti, il loro modello suggerisce che dal 10 al 25 per cento dei mondi acquatici può avere temperature superficiali abitabili che persistono per più di un miliardo di anni, abbastanza a lungo da far nascere organismi semplici e potenzialmente da farli evolvere in vita complessa.

Ma mondi così acquatici presentano altri ostacoli alla vita. Lo strato di ghiaccio, per esempio, rende più difficile agli organismi raschiare dalla roccia nutrienti come il fosforo (la spina dorsale del DNA), impedendo anzitutto potenzialmente alla vita di emergere. “Se atterrassimo su un simile pianeta temperato, forse non cuoceremmo o non congeleremmo, e avremmo molta acqua, ma non ci sarebbero abbastanza nutrienti per dare il via alla vita”, dice Tasker. E Unterborn concorda sul fatto che gli astronomi dovrebbero puntare su mondi più asciutti.

Ci basiamo troppo sul sistema terrestre

Eppure altri scienziati pensano che la vita potrebbe trovare comunque una sua via. Kite, per esempio, suggerisce che le sostanze nutritizie potrebbero provenire da fonti sorprendenti, come l’impatto degli asteroidi. E Levi sostiene che la vita potrebbe anche formarsi nell’acqua che si è accumulata sulle calotte glaciali di questi mondi acquatici.

“Quello che ho preso da questo progetto è l’inadeguatezza di lavorare con l’analogia con la Terra”, dice Kite, ammettendo che questa conclusione sia ironica dato che lui, di formazione, è un geologo. “Amo le rocce e la storia della Terra, ma per affrontare i problemi degli esopianeti bisogna partire dalla fisica e dalla chimica di base, e non fare affidamento sull’analogia con la Terra”. Questa considerazione sarà importante quando gli astronomi dovranno determinare quali singoli mondi saranno da valutare ulteriormente con telescopi di grandi dimensioni come il telescopio spaziale James Webb o quando dovranno scegliere tra missioni future destinate a esaminare centinaia di mondi e quelle per studiare in dettaglio una manciata di cloni della Terra.

Ma su questo non c’è ancora un consenso generale. “Penso che potrebbe essere dannoso pensare a tutto in una ottica terrestre”, dice Ramirez. “Si potrebbero perdere altre possibilità”.

P.s: l’immagine di copertina è un tributo a uno dei più grandi film usciti negli ultimi anni.

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