INCLINAZIONE ASSIALE E RICERCA DI ALTRE TERRE

Là dove esistono le mezze stagioni aliene

Uno studio sulla dinamica degli assi di rotazione, pubblicato su The Astronomical Journal, suggerisce che pianeti extrasolari come Kepler-186f e Kepler-62f abbiano stagioni regolari e clima stabile: una condizione favorevole allo sviluppo della vita

Raffigurazione artistica di Kepler-186f. Crediti: Nasa Ames/Jpl-Caltech/T. Pyle

Dove è meglio cercare indizi di vita aliena, fuori dal nostro Sistema solare? Probabilmente, su un pianeta con una buona stabilità climatica, situato nella zona abitabile della sua stella. Almeno, questo è stato il punto di partenza di un nuovo studio, pubblicato su The Astronomical Journal, compiuto da Yutong Shan dell’Harvard -Smithsonian Center for Astrophysics e da Gongjie Li del Georgia Institute of Technology.

Attraverso simulazioni della dinamica dell’asse di rotazione di un esopianeta, cioè di come l’angolo di inclinazione sul proprio asse di un pianeta evolve nel tempo, lo studio identifica due candidati per una futura osservazione più approfondita, gli esopianeti Kepler-186f, a 500 anni luce dalla Terra nella costellazione del Cigno, di dimensioni simili al nostro pianeta, e Kepler-62f, una superterra che orbita intorno a una stella a circa 1.200 anni luce da noi nella costellazione della Lira. Entrambi gli esopianeti sono parte di sistemi stellari con cinque pianeti: di Kepler-186f sappiamo che orbita attorno alla sua stella ogni 130 giorni e che la luminosità di quella stella a mezzogiorno sul pianeta apparirebbe come il Sole al tramonto sulla Terra, mentre la sua massa, composizione e densità rimangono un mistero; di Kepler-62f sappiamo che è il pianeta più esterno del suo sistema e che è grande il quaranta per cento in più della Terra, cui potrebbe assomigliare molto, a meno di non essere completamente coperto da un oceano.

Raffigurazione artistica di Kepler-62f. Crediti: Nasa Ames/Jpl-Caltech/T. Pyle

L’inclinazione assiale contribuisce alle stagioni e al clima, perché influisce sul modo in cui la luce della stella attorno a cui orbita colpisce la superficie del pianeta. I ricercatori suggeriscono che l’inclinazione degli assi di Kepler-186f e Kepler-62f sia molto stabile, rendendo probabile che abbiano stagioni regolari e un clima con poche variazioni. L’importanza della stabilità dell’inclinazione dell’asse di rotazione è presto detta: «Marte è nella zona abitabile del Sistema solare, ma la sua inclinazione assiale», spiega Li, «è stata molto instabile, variando da zero a 60 gradi. Questa instabilità probabilmente ha contribuito al decadimento dell’atmosfera marziana e all’evaporazione delle acque superficiali». Come paragone, l’inclinazione dell’asse terrestre oscilla più lievemente, tra 22.1 e 24.5 gradi, passando da un estremo all’altro in circa 10mila anni. 

Nel Sistema solare la forte interazione gravitazionale tra i pianeti influenza la stabilità dell’inclinazione assiale al punto che, senza la Luna, anche la Terra potrebbe avere ampie oscillazioni dell’asse, come quelle di Marte: oscillazioni simili a quelle che si osservano facendo girare una trottola. «Sembra che entrambi gli esopianeti siano molto diversi da Marte e dalla Terra», dice Li a proposito di Kepler-186f e Kepler-62f, «perché hanno una connessione più debole con i loro pianeti fratelli. Non sappiamo se posseggono lune, ma i nostri calcoli mostrano che, anche senza satelliti, gli assi di rotazione di Kepler-186f e 62f dovrebbero rimanere costanti per decine di milioni di anni».

«Non credo che conosciamo l’origine della vita al punto da poter escludere la possibilità della sua presenza su pianeti con stagioni irregolari. Anche sulla Terra la vita si presenta sotto forme notevolmente diverse, e ha mostrato un’incredibile resilienza in ambienti straordinariamente ostili. Ma un pianeta climaticamente stabile», conclude Shan, «potrebbe rappresentare un luogo più confortevole per iniziare».

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