Distanza, acqua e gas: come è iniziata la vita sugli esopianeti

Stella madre e distanza da essa

La vita su altri pianeti potrebbe essere diversa da qualsiasi cosa sulla Terra...

potrebbe essere una vita di cui non siamo a conoscenza.Ma ha senso, almeno all’inizio, cercare qualcosa di più familiare; è molto più facile da trovare. Vale la pena iniziare con la zona abitabile, ovvero l'area attorno a una stella dove la temperatura della superficie del pianeta può consentire l'accumulo di acqua. Ciò significa che dovrebbe riscaldare il pianeta, ma non incenerire tutta la vita su di esso.

La zona abitabile, o la zona abitabile, èun'area condizionale nello spazio, determinata dal calcolo che le condizioni sulla superficie dei pianeti situati in essa saranno vicine a quelle sulla Terra e garantiranno l'esistenza dell'acqua nella fase liquida.

Pianeti delle dimensioni della Terra in orbite ampieIntorno a stelle come il Sole è molto più difficile da rilevare rispetto ai giganti gassosi vicino alle nane rosse. Anche se vicino a loro c'è un mondo roccioso, queste stelle hanno un'abitudine pericolosa per qualsiasi vita, soprattutto in giovane età. Il fatto è che potenti lampi esplodono sulla loro superficie. Possono semplicemente sterilizzare i pianeti in orbita ravvicinata dove la vita ha appena iniziato a emergere. 

Dal momento che il nostro Sole ha quasi nutrito la vita sulla Terra4 miliardi di anni, la saggezza convenzionale suggerisce che tali stelle saranno i primi candidati per altri mondi potenzialmente abitabili. Tuttavia, le G-stelle gialle come il nostro Sole sono rare nella nostra galassia.

Stelle leggermente più fredde e meno luminoserispetto al nostro Sole, le nane arancioni (o nane K) sono considerate da alcuni scienziati potenzialmente migliori per la vita avanzata. Possono bruciare continuamente per decine di miliardi di anni. Ciò apre un vasto arco temporale per l’evoluzione biologica, consentendo un numero infinito di esperimenti per produrre forme di vita sostenibili. E per ogni stella come il nostro Sole, ci sono tre volte più nane arancioni nella Via Lattea. 

I nani K sono notevoli perché hannoproprietà intermedie di stelle di tipo solare più rare, luminose ma di breve durata (classe G) e di numerose nane rosse (classe M). Le stelle K sono le migliori candidate come stella ospite per un pianeta abitabile. 

Tuttavia, dato che non ce ne sono così tanti, gli scienziatiintenzione di studiare i mondi attorno alle M-nane. La prima opportunità di utilizzare le osservazioni per caratterizzare piccoli ambienti esoplanetari e forse per cercare biofirme è prevista con il lancio del James Webb Space Telescope (JWST). Osserverà semplicemente piccoli pianeti in orbita attorno alle nane rosse. Sono più piccole, più fredde, più rosse, ma più numerose delle stelle come il nostro Sole. 

L'acqua è la fonte della vita

L'acqua gioca un ruolo estremamente importante inla circolazione globale di materia ed energia, la comparsa e il mantenimento della vita sulla Terra, la struttura chimica degli organismi viventi, la formazione del clima e del tempo. È la sostanza più importante per tutti gli esseri viventi sul nostro pianeta. Pertanto, gli scienziati sono sicuri che se c'è vita da qualche parte nello spazio, allora ha bisogno di acqua.

Il pianeta K2-18b orbita attorno alla sua debole stella ospite rossa nell'illustrazione. Questo pianeta extrasolare — il primo del suo genere a contenere vapore acqueo nella sua atmosfera.

A proposito, la nuova missione Perseverance della NASA lo saràcercare segni di antica vita microbica, studiare la geologia e il clima del pianeta, raccogliere campioni di rocce e sedimenti. Vale la pena notare che il rover è atterrato nel cratere Jezero, un cratere da impatto su Marte, a ovest della Isis Planitia, vicino al bordo orientale della Syrtis Major, con un diametro di circa 49 km. Gli scienziati sono sicuri che un tempo il cratere fosse pieno d'acqua; Vi scorrono canali fluviali asciutti, uno dei quali forma un delta pronunciato. Inoltre, il cratere contiene depositi di argilla formati sotto l'influenza dell'acqua.

Terra con il 71% della sua superficie coperta da acquaoceani, è attualmente l'unico pianeta conosciuto nel sistema solare contenente acqua liquida. Esistono prove scientifiche che su alcuni satelliti dei pianeti giganti (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) l'acqua potrebbe trovarsi sotto una spessa crosta di ghiaccio che ricopre il cielo corpo. Tuttavia, attualmente non esiste alcuna prova chiara della presenza di acqua liquida nel sistema solare, tranne che sulla Terra. Oceani e acqua possono essere presenti in altri sistemi stellari e/o sui loro pianeti e altri corpi celesti nella loro orbita. Ad esempio, il vapore acqueo è stato scoperto nel 2007 in un disco protoplanetario a 1 UA. e. dalla giovane stella MWC 480.

Nel 2019, gli astronomi utilizzano i datiIl telescopio spaziale Hubble ha annunciato la scoperta del vapore acqueo nell'atmosfera di un pianeta delle dimensioni della Terra. Sebbene questo esopianeta orbita attorno a una stella più piccola del nostro Sole, rientra nella zona abitabile della stella.

La scoperta è stata il risultato di molti anni di osservazionedietro l'esopianeta K2-18b, una super-Terra, che dista circa 111 anni luce dal nostro sistema solare. È stato scoperto nel 2015 dalla navicella spaziale Kepler della NASA.

Biofirme e tra queste un nuovo gas

Oggi, la stragrande maggioranzaesopianeti scoperti e confermati con metodi indiretti. Solo in rari casi gli astronomi sono riusciti a ottenere veri e propri spettri di radiazione che consentono loro di determinare con precisione la loro composizione chimica. Tuttavia, la situazione cambierà man mano che strumenti di prossima generazione come il James Webb Space Telescope (JWST) o l’Osservatorio Nancy Grace (100 volte più potente del suo predecessore, Hubble) andranno nello spazio.

In parole semplici, questi uniciI dispositivi saranno in grado di osservare il nostro Universo a lunghezze d’onda più lunghe, nel vicino e medio infrarosso, e con una sensibilità significativamente maggiore rispetto ai dispositivi attualmente operativi. Le biofirme includono firme chimiche associate alla vita e a un processo biologico e indicano anche condizioni favorevoli per esso. In precedenza, tali marcatori erano considerati ossigeno e anidride carbonica, prodotti dagli organismi viventi sulla Terra, acqua e metano rilasciati durante la decomposizione di sostanze organiche, nonché alcuni sottoprodotti (idrogeno solforato, anidride solforosa, monossido di carbonio, idrogeno gas, ecc.). Tuttavia, tutto ciò potrebbe accumularsi su un pianeta senza vita. Ma l’isoprene è un composto quasi unico e raro. Ed è prodotto da un numero enorme di forme di vita diverse (dai batteri alle piante e agli animali), evolutivamente distanti tra loro.

Secondo i calcoli dei ricercatori, “l’originalepianeta" (sul quale la vita comincia ad emergere) deve necessariamente avere una grande quantità di isoprene nella sua atmosfera. Questo era il caso sulla Terra tra quattro e 2,5 miliardi di anni fa, quando gli organismi unicellulari erano l’unica forma di vita e i cianobatteri fotosintetici creavano lentamente un’atmosfera di ossigeno attorno alla Terra. Quindi ora la ricerca si concentrerà su questo composto, riferisce Universe Today.

Naturalmente, la ricerca dovrà affrontare tutta una serie dicomplessità. Non è nemmeno noto se questo porterà alla scoperta della vita extraterrestre durante il 21° secolo. Ma una cosa è chiara. Nei prossimi anni, gli astronomi studieranno in dettaglio le atmosfere di migliaia di esopianeti e disporranno di un elenco esaustivo di pianeti con le biofirme più accurate, che potranno utilizzare per guidarli nella ricerca di tracce specifiche di vita in tutta la galassia.

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