Segni di vita? Perché l'atmosfera di questo mondo alieno entusiasma gli astronomi

Segni di vita? Perché l'atmosfera di questo mondo alieno entusiasma gli astronomi

Timestamp: 13 settembre 2023 1:11

Siamo soli? Questa domanda è vecchia quasi quanto l’umanità stessa. Oggi la domanda in astronomia si concentra sulla ricerca della vita oltre il nostro pianeta. Siamo soli, come specie e come pianeta? O c'è vita da qualche altra parte?

Di solito la domanda ispira visioni di strane versioni verdi degli umani. Tuttavia, la vita non riguarda solo noi: animali, pesci, piante e persino batteri sono tutti i tipi di cose di cui cerchiamo segni nello spazio.

Una caratteristica della vita sulla Terra è che lascia tracce nella composizione chimica dell’atmosfera. Quindi tracce del genere, visibili da molto lontano, sono qualcosa che cerchiamo quando diamo la caccia agli alieni.

Scienziati nel Regno Unito e negli Stati Uniti hanno appena segnalato alcune tracce chimiche molto interessanti nell’atmosfera di un pianeta chiamato K2-18b, che dista circa 124 anni luce dalla Terra. In particolare, potrebbero aver rilevato una sostanza che sulla Terra è prodotta solo dagli esseri viventi.

Incontra l'esopianeta K2-18b

K2-18b è un esopianeta interessante, un pianeta che orbita attorno a un'altra stella. Scoperto nel 2015 dalla missione K2 del Kepler Space Telescope, è un tipo di pianeta chiamato sub-Nettuno. Come probabilmente avrai intuito, questi sono più piccoli di Nettuno nel nostro sistema solare.

Il pianeta è circa otto volte e mezzo più pesante della Terra e orbita attorno a un tipo di stella chiamata nana rossa, che è molto più fredda del nostro sole. Tuttavia, K2-18b orbita molto più vicino alla sua stella rispetto a Nettuno, in quello che chiamiamo zona abitabile. Questa è l'area né troppo calda né troppo fredda, dove può esistere acqua liquida (invece di congelarsi in ghiaccio o bollire in vapore).

La Terra è quello che viene chiamato un pianeta roccioso (per ovvi motivi), ma i sub-Nettuno sono pianeti gassosi, con atmosfere molto più grandi contenenti molto idrogeno ed elio. La loro atmosfera può contenere anche altri elementi.

Il che ci porta all'entusiasmo per K2-18b.

Come rilevare l'impronta digitale di un'atmosfera

Il pianeta è stato scoperto per la prima volta dal telescopio spaziale Kepler, che monitorava le stelle lontane e sperava che i pianeti passassero davanti a loro. Quando un pianeta passa tra noi e una stella, la stella diventa momentaneamente più debole, il che è ciò che ci dice che c'è un pianeta.

Misurando quanto è grande il calo di luminosità, quanto tempo impiega il pianeta a passare davanti alla stella e quanto spesso ciò accade, possiamo calcolare le dimensioni e l'orbita del pianeta. Questa tecnica è ottima per trovare i pianeti, ma non ci parla delle loro atmosfere, che è un'informazione chiave per capire se ospitano la vita o sono abitabili.

Il telescopio spaziale James Webb della NASA: il grande telescopio spaziale lanciato alla fine del 2021 – ha ora osservato e misurato l’atmosfera di questo pianeta extrasolare.

Il telescopio ha fatto questo misurando il colore della luce in modo così preciso da poter rilevare tracce di atomi e molecole specifici. Questo processo, chiamato spettroscopia, è come misurare le impronte digitali degli elementi.

Un grafico che mostra l'assorbimento di diverse lunghezze d'onda della luce da parte dell'atmosfera di K2-18b e quali lunghezze d'onda corrispondono a diverse sostanze nell'atmosfera.
L’atmosfera dell’esopianeta K2-18b mostrava forti tracce di metano e anidride carbonica, oltre a deboli indicazioni di dimetilsolfuro. Credito immagine: NASA / CSA / ESA / R. Crawford (STScI) / J. Olmsted (STScI) / N. Madhusudhan (Università di Cambridge)

Ogni elemento e molecola ha la propria firma cromatica. Se riesci a osservare la firma del colore, puoi fare un po' di lavoro investigativo e capire quali elementi o composti sono presenti sul pianeta.

Sebbene il pianeta non abbia luce propria, gli astronomi hanno aspettato il momento in cui K2-18b passava davanti alla sua stella e hanno misurato la luce della stella mentre attraversava l'atmosfera del pianeta, consentendo al team di rilevare le impronte delle sostanze presenti nell'atmosfera.

Scoregge marine aliene?

Il nuovo studio ha rilevato molta anidride carbonica e metano. Questo è interessante perché è simile a ciò che si trova sulla Terra, su Marte e su Venere nel nostro sistema solare, piuttosto che su Nettuno.

Tuttavia, è stata trovata anche una piccola quantità di dimetilsolfuro. Il dimetilsolfuro è una molecola interessante, composta da carbonio, idrogeno e zolfo.

Sulla Terra, generalmente è un po' puzzolente. Ma è anche strettamente legato alla vita.

L'unico processo che conosciamo che crea dimetilsolfuro sul nostro pianeta è la vita. In particolare, la vita marina e il plancton lo emettono sotto forma di flatulenza.

Quindi sì, gli scienziati sono entusiasti della potenziale idea di scoregge marine aliene. Se è reale. E legato alla vita.

La ricerca continua

Mentre sulla Terra il dimetilsolfuro è legato alla vita, su altri pianeti potrebbe in qualche modo essere correlato a processi geologici o chimici.

Dopotutto, K2-18b è qualcosa come Nettuno, un pianeta di cui non sappiamo molto. Proprio il mese scorso, i ricercatori lo hanno scoperto le nuvole su Nettuno sono fortemente collegate al ciclo di attività del sole di 11 anni. Abbiamo molto da imparare sui pianeti e sulle loro atmosfere.

Inoltre, la misurazione del dimetilsolfuro è molto sottile, non così forte come quella dell’anidride carbonica e del metano. Ciò significa che sono necessarie misurazioni più dettagliate per migliorare la forza del segnale.

Potrebbe essere necessario che altri telescopi si uniscano allo sforzo. Gli strumenti del Very Large Telescope in Cile sono in grado di misurare le atmosfere dei pianeti attorno ad altre stelle, così come un nuovo strumento chiamato Veloce sull'Anglo Australian Telescope al Siding Spring Observatory in Australia.

E anche i nuovi telescopi spaziali, come il PLATO europeo che è in costruzione, ci aiuteranno a osservare meglio le atmosfere aliene.

Quindi, anche se i segni della presenza di dimetilsolfuro su K2-18b potrebbero non essere collegati alla vita, rappresentano comunque una prospettiva entusiasmante. C'è molto altro da esplorare.

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

Immagine di credito: NASA/CSA/ESA/J. Olmsted (STScI)/Scienza: N. Madhusudhan (Università di Cambridge)

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