La presenza di protossido di azoto nelle atmosfere di esopianeti simili alla Terra potrebbe essere una firma della presenza di vita extraterrestre – secondo uno studio condotto da ricercatori negli Stati Uniti guidati da Edward Schweeterman presso l'Università della California, Riverside.
Utilizzando modelli informatici avanzati per supportare la loro proposta, il team ritiene che il suo lavoro potrebbe offrire importanti spunti per gli studi sugli esopianeti da parte di osservatori attuali e futuri, incluso il James Webb Space Telescope (JWST).
Gli astronomi conoscono più di 5000 esopianeti – che sono pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole – e quel numero continua a crescere. Con il miglioramento dei telescopi, gli astronomi stanno migliorando nel determinare le composizioni delle atmosfere degli esopianeti e queste misurazioni svolgono un ruolo importante nella ricerca della vita extraterrestre. Questo viene fatto effettuando misurazioni spettroscopiche sulla luce stellare che è passata attraverso le atmosfere degli esopianeti.
Alla ricerca della vita
Non abbiamo mai visto la vita su un altro pianeta, quindi non sappiamo esattamente come influenzerebbe le atmosfere degli esopianeti. Invece, gli astrobiologi identificano le sostanze chimiche nell'atmosfera terrestre che sono associate alla presenza della vita e cercano queste "firme biologiche".
È qui che entra in gioco il protossido di azoto (noto anche come gas esilarante). Sebbene non sia particolarmente comune nell'atmosfera terrestre oggi, Schwieterman e colleghi suggeriscono che il gas avrebbe potuto essere abbondante nelle epoche precedenti della storia della Terra.
I gas tossici nella zona abitabile potrebbero ostacolare l'emergere di vita aliena
Il protossido di azoto è prodotto da alcuni organismi viventi sulla Terra, quindi è possibile che si presenti nelle atmosfere di alcuni esopianeti che ospitano la vita. Qui sulla Terra, tuttavia, ci sono processi naturali che mantengono i livelli di protossido di azoto nell'atmosfera molto bassi. Tuttavia, su altri pianeti un'abbondanza di protossido di azoto potrebbe derivare da bassi livelli di catalizzatori metallici ed enzimi biologici che scompongono il composto. Un'altra possibilità è che la radiazione stellare ricevuta da alcuni esopianeti non sia efficiente quanto la luce solare nel distruggere il protossido di azoto. In effetti, i livelli di protossido di azoto in tali situazioni potrebbero essere abbastanza alti da essere osservati da telescopi come il JWST.
Il team di Schwieterman ha esplorato questa idea sviluppando un modello biogeochimico che quantifica la probabile abbondanza di protossido di azoto nelle atmosfere di esopianeti simili alla Terra in orbita attorno alle stelle della sequenza principale. Accoppiando il loro modello a modelli fotochimici e spettrali, i ricercatori hanno anche calcolato che il protossido di azoto potrebbe accumularsi a livelli rilevabili all'interno di una gamma di condizioni atmosferiche. Questo potrebbe includere il TRAPPISTA-1 sistema, dove fino a quattro pianeti sembrano orbitare all'interno della zona abitabile della loro fredda stella nana rossa ospite.
Sebbene il protossido di azoto possa essere prodotto anche da fonti non biologiche, come i fulmini, il team ha dimostrato che le quantità di gas prodotte sarebbero di ordini di grandezza inferiori a quelle prodotte dagli ecosistemi alieni. Sulla base dei loro risultati, Schwieterman e colleghi sperano che il JWST, insieme ad altri telescopi che cercano attivamente segni di vita nelle atmosfere esoplanetarie, aggiunga il protossido di azoto all'elenco delle biofirme vitali, avvicinando potenzialmente la scoperta della vita extraterrestre.
La ricerca è descritta in The Astrophysical Journal.
