A CACCIA DI NUOVE MOLECOLE

Tempeste stellari su atmosfere aliene

Non più solo ossigeno e metano: per cercare tracce di vita, nel mirino degli astrobiologi della Nasa ora ci sono anche molecole come l’idrossile e il monossido di azoto. Molecole relativamente facili da individuare grazie ai fenomeni violenti di space weather attorno a stelle arancioni

Segnalatori di vita che potrebbero aiutare i ricercatori a individuare i mondi potenzialmente abitabili. Crediti: NASA Goddard Space Flight Center / Mary Pat Hrybyk (versione italiana di Media Inaf)

Cherchez l’atmosphère, recita l’imperativo degli astrobiologi: se volete trovare vita su altri pianeti, cercate l’atmosfera giusta. Facile a dirsi, ma quando ci si cimenta nell’impresa ecco che sorgono difficoltà pratiche non banali. Già è complicato vedere se c’è o meno, una esoatmosfera – così si chiamano le atmosfere dei pianeti extrasolari. Ma anche quando si è sicuri della sua presenza, stabilire da cosa sia composta non è facile. Perché se è vero che nelle righe d’emissione e d’assorbimento, rilevabili dagli spettrometri durante i transiti, ci sono le “firme” delle molecole, affinché queste firme siano effettivamente rilevabili occorre tempo. Molto tempo: con le tecnologie oggi a disposizione, scrivono su Scientific Reports i ricercatori della Nasa guidati da Vladimir Airapetian del Goddard Space Flight Center, trovare tracce d’ossigeno o di metano – potenziali indizi della presenza di forme di vita – può richiedere giorni e giorni d’osservazione. E più tempo occorre, meno esopianeti si riescono ad analizzare.

Ecco dunque che Airapetian e colleghi hanno pensato a una scorciatoia: cercare sì le firme di molecole negli spettri, ma di altre molecole. Molecole magari meno direttamente legate alla vita ma dalle firme assai più decise: dunque rilevabili in modo più rapido. Composti come l’azoto molecolare, «che rappresenta il 78 per cento della nostra atmosfera», spiega Airapetian. «Si tratta di molecole fondamentali, e biologicamente friendly, che emettono intensamente negli infrarossi, aumentando così la probabilità di riuscire a individuarle».

Fra i principali “traccianti” per questo tipo di ricerca, scrivono i ricercatori della Nasa, troviamo l’idrossile (OH), il monossido di azoto (NO) e l’ossigeno molecolare (O2): tutte molecole che si formano nell’interazione fra atmosfere simili alla nostra e le violente tempeste stellari tipiche di alcune stelle nane, quelle arancioni in testa. Già, perché fenomeni di space weather non sono esclusivi della nostra stella, anzi: mentre le stelle come il nostro Sole sono turbolente soprattutto durante l’adolescenza, alcune stelle gialle e la maggior parte di quelle arancioni, appunto, la cui temperatura è un po’ inferiore a quella del Sole, potrebbero continuare a dare origine a intense tempeste stellari per miliardi di anni, generando frequenti sciami di particelle ad alta energia.

Non solo: la presenza di queste firme molecolari significa, implicitamente, anche l’esistenza di un campo magnetico. «Un pianeta ha bisogno di un campo magnetico: serve a proteggerne l’atmosfera e a proteggere il pianeta stesso dalle tempeste stellari e dalle radiazioni», osserva Airapetian a proposito di mondi in grado d’ospitare la vita. «Se i venti stellari non sono così violenti da appiattire il campo magnetico dell’esopianeta sulla sua superficie, il campo magnetico impedisce che l’atmosfera “fuoriesca”: in tal caso, conterrà più particelle e avrà un’emissione infrarossa più intensa».

Rappresentazione artistica del satellite Timed della Nasa in orbita attorno alla Terra. Crediti: NASA/JHU-APL

In attesa di verificare su autentiche esoatmosfere se la scorciatoia da loro ideata mantiene le promesse, Airapetian e colleghi la stanno collaudando usando come “cavia” un’atmosfera che sicuramente è adatta – almeno per ora… –  a ospitare la vita: quella del nostro pianeta. In particolare, stanno analizzando i dati raccolti dal radiometro Saber, a bordo della missione satellitare Timed, per vedere come queste molecole emettano nel lontano infrarosso.

«L’idea è quella di partire da ciò che sappiamo dell’emissione a infrarossi dell’atmosfera terrestre per poi osservare gli esopianeti e vedere quali tipi di segnali riusciamo a individuare», dice uno dei coautori dello studio, Martin Mlynczak, responsabile dello strumento Saber al Langley Research Center della Nasa. «Se nei segnali provenienti da un esopianeta riscontreremo proporzioni simili a quelli della Terra, potremo affermare che quel pianeta è un buon candidato a ospitare la vita».

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