Il guscio di ghiaccio non condanna affatto il corpo celeste all'inabitabilità.
Scienziati dell'Università di Toronto (Canada), utilizzando simulazioni, hanno scoperto che i pianeti completamente ricoperti di ghiaccio, oggi considerati inabitabili, dovrebbero infatti avere regioni che mantengano costantemente temperature estive positive. Per fare questo, hanno bisogno solo di un'atmosfera, di densità vicina a quella della Terra, e una quantità moderata di acqua liquida. Il testo dell'articolo corrispondente può essere trovato sul server di prestampa della Cornell University.
Al momento, si ritiene che per un'abitabilità sostenibile il pianeta debba avere un ciclo del carbonio funzionante. Questo è il nome del ciclo del carbonio in natura, quando l'anidride carbonica dell'atmosfera forma i carbonati a causa dell'interazione chimica con le rocce. Queste ultime, a causa della tettonica delle placche, affondano nel mantello, da dove vengono alla fine sollevate dai flussi del mantello, a causa delle quali, durante le eruzioni vulcaniche, l'anidride carbonica periodicamente irrompe nell'atmosfera.
Se un anello di questa catena viene danneggiato, non ci sarà un clima stabile e accettabile per la vita complessa sul pianeta vicino alla nana gialla. Ad esempio, su Venere, il meccanismo per rimuovere l'anidride carbonica dall'atmosfera "si è rotto" e, di conseguenza, è troppo caldo. Su Marte esiste un meccanismo per reinserire lo stesso gas nell'atmosfera, e quindi lì fa troppo freddo.
Il problema con un tale schema è che è realmente soggetto a "guasti" e potrebbe non derivare da tali "guasti". Ad esempio, se la temperatura sulla Terra è ora notevolmente inferiore a -100 gradi Celsius (in teoria, in alcuni casi, questo è possibile), quasi tutta l'anidride carbonica cadrà semplicemente sotto forma di neve, che metterà fine al ciclo del carbonio. E non sarà possibile aumentare di nuovo la temperatura, perché senza questo gas serra chiave, il pianeta non si riscalderà mai più. Per questo motivo, molti esopianeti che, secondo i calcoli, si trovano nella zona abitabile, infatti, potrebbero rivelarsi pianeti a palla di neve. Riceveranno dal luminare tanta energia quanta la Terra, ma il ghiaccio solido rifletterà la sua parte principale nello spazio e il pianeta rimarrà un deserto innevato senza vita.
Gli autori del nuovo lavoro, utilizzando un modello specializzato, hanno calcolato quale sarebbe l'effetto della glaciazione generale della Terra (quando l'intero pianeta è coperto di ghiaccio) per un clima a lungo termine. Hanno scoperto che, contrariamente alle idee precedenti, in effetti, anche su un pianeta un tempo ghiacciato, una copertura di ghiaccio continua nella regione equatoriale può rompersi.
Diversi fattori possono aiutare. Ad esempio, le correnti oceaniche calde possono surriscaldare localmente la calotta glaciale, anche se il pianeta nel suo complesso rimane piuttosto freddo. Le alte montagne ripide nella regione equatoriale possono creare macchie rocciose in cui i raggi del sole vengono assorbiti attivamente dalle pietre scure, e quindi la copertura di ghiaccio non può fissarsi lì.
Inoltre, si è scoperto che anche con un'apertura molto limitata della calotta glaciale in quest'area, inizierà a funzionare un vero ciclo del carbonio. Su un pianeta palla di neve in un luogo di riscaldamento locale, il ghiaccio secco (anidride carbonica solida) subirà sublimazione e inizierà a reagire con le rocce. Di conseguenza, si formano carbonati e quando la tettonica a placche funziona, inizieranno a scendere nel mantello, quindi a salire verso l'alto, con correnti ascensionali del mantello.
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Inoltre, la modellizzazione ha dimostrato che le temperature estive all'equatore di un pianeta palla di neve, che sono vicine alla Terra nei parametri, supereranno stabilmente i 10 gradi Celsius. Di conseguenza, lì diventerà possibile la vegetazione stagionale.
È interessante notare che gli autori offrono indicatori remoti affidabili che distingueranno un pianeta simile a una palla di neve da un normale pianeta simile alla terra. Le atmosfere di palle di neve avranno un rapporto maggiore tra anidride carbonica e vapore acqueo. Il fatto è che l'evaporazione dell'acqua è molto bassa nelle "palle di neve", perché i mari e gli oceani sono coperti di ghiaccio - non c'è nessun posto dove l'acqua possa evaporare. Ma l'anidride carbonica, al contrario, non ha dove andare, perché le rocce potranno legarla solo nelle zone equatoriali, dove possono esistere oasi calde. Pertanto, gli spettri di tali pianeti conterranno più delle solite tracce di anidride carbonica e meno vapore acqueo.
Un tale insieme di indicatori consentirà presto di determinare nella pratica se le ipotesi degli autori sull'abitabilità dei pianeti a palla di neve siano corrette. Il nuovo James Webb Space Telescope, che gli Stati Uniti prevedono di lanciare nello spazio negli anni '20, sarà abbastanza sensibile da analizzare la composizione delle atmosfere dei vicini esopianeti terrestri.
