Come capire se un pianeta è adatto alla vita? Nel prossimo futuro non sono previsti telescopi in grado di vedere una creatura vivente su un altro pianeta, anche se molto grande.
La prima cosa che viene in mente è se la temperatura del pianeta è giusta perché l'acqua esista su di esso allo stato liquido. Nasce così il concetto di "zona abitabile". Gli astronomi cercano e trovano pianeti nelle zone abitabili di diverse stelle.
E, naturalmente, è molto importante capire se ci sono sostanze necessarie per la vita sul pianeta. Ad esempio, è la ricca chimica della luna di Saturno Titano che fa sospettare agli scienziati che la vita sia già lì ora o possa sorgere in futuro. Per il bene della potenziale prosperità di questa vita, l'apparato Cassini ancora funzionante fu persino distrutto.
Ma non puoi inviare una sonda con analizzatori chimici sul pianeta di una stella aliena (almeno non ancora). Allora come conosci la chimica del mondo lontano? Certo, esaminando lo spettro della radiazione proveniente da un pianeta lontano. (A proposito, questo era il modo in cui Hubble scoprì l'acqua su pianeti simili alla terra non molto tempo fa.) Inoltre, non si dovrebbe cercare nel campo visibile. L'astronomia a infrarossi, di cui abbiamo parlato di recente, è molto più efficace nell'aiutare in questa materia.
Molti composti chimici hanno le proprie "firme" nella gamma dell'infrarosso - "picchi" e "avvallamenti" sul grafico dello spettro (corrispondenti all'emissione e all'assorbimento della radiazione di una certa lunghezza d'onda e simili a linee sottili). È su queste tracce che si possono identificare le sostanze necessarie.
Naturalmente, gli scienziati sono principalmente interessati all'ossigeno, al metano, all'ozono, al vapore acqueo, all'anidride carbonica e al protossido di azoto (N2O). A proposito, sono stati gli organismi viventi a fare una volta la "rivoluzione dell'ossigeno" sulla Terra. Tuttavia, è difficile osservare le linee di questi gas; richiede molti giorni di tempo di osservazione. E gli astronomi scarseggiano sempre, perché ci sono molti meno strumenti e finanziamenti che compiti interessanti.
Un team di scienziati guidato da Vladimir Airapetian della NASA ha proposto un nuovo modo per cercare pianeti con chimica abitabile. Utilizza "firme" che sono molto più facili da rilevare. Ma, come al solito, c'è una sfumatura: compaiono solo a causa delle tempeste di stelle.
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Abbiamo scritto in dettaglio sulle espulsioni di massa coronale con cui il Sole "sputa" regolarmente. A causa del suo campo magnetico, hanno scarso effetto sulla Terra (a proposito, Marte è stato meno fortunato). Ma questo è perché il nostro luminare è maturo e calmo.
Le giovani stelle attive, simili al Sole o leggermente più fredde (classi spettrali G e K), hanno espulsioni più forti e più frequenti. Pertanto, le particelle cariche, irrompendo nell'atmosfera del pianeta, sono in grado di creare un fruscio al suo interno. Questo è ciò su cui si basa il nuovo metodo.
Sotto l'azione delle particelle del vento stellare, le molecole d'acqua (H2O) vengono convertite in molecole di idrossile (OH-). Allo stesso tempo, l'azoto atmosferico viene ossidato nel suo monossido (NO). Queste due sostanze hanno firme infrarosse molto chiare.
Ce ne sono abbastanza per essere "visti" dalla Terra? Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno adattato un modello che è stato utilizzato per decenni nella fisica atmosferica. Questo modello prevede la risposta dello strato di ozono terrestre alle emissioni di massa coronale. Il gruppo di Hayrapetyan è riuscito ad adattarlo al nuovo compito. Inoltre, gli autori hanno utilizzato i dati della sonda TIMED, che studia la composizione e la temperatura dell'atmosfera terrestre.
La modellazione al computer con l'uso di dati "spaziali" ha mostrato che nell'atmosfera di un pianeta simile alla Terra, ma che ruota attorno a una stella attiva, si formano molte "sostanze segnale". Talmente tanti che un telescopio a infrarossi con un diametro di soli 15-25 centimetri potrebbe distinguerli nell'atmosfera di esopianeti vicini in due ore di osservazione.
Un segnale del genere significherebbe che sul pianeta sono presenti ossigeno, azoto (il componente più importante delle proteine) e vapore acqueo, e anche la pressione atmosferica è vicina a quella terrestre. Ciò significa che un tale mondo può essere abitato.
Tuttavia, se il segnale è troppo forte, ciò non promette nulla di buono. Dopotutto, questo significa che il pianeta non ha un campo magnetico che trattenga quasi tutto il vento stellare (e questo è necessario affinché gli esseri viventi sul pianeta non muoiano per le radiazioni). Pertanto, un segnale "moderato" indica che il pianeta è adatto alla vita.
Un articolo scientifico con i risultati della ricerca è stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports.
