Della scienza, Sei interessato alla ricerca di vita extraterrestre? Sai, la ricerca di forme di vita aliena è forse uno degli sforzi scientifici più profondi del nostro tempo. Immagina solo se si trovasse una biologia aliena su un altro mondo che orbita attorno a un’altra stella: finalmente sapremmo che la vita è possibile al di là del nostro sistema solare.
Ma trovare indizi di biologia aliena su mondi lontani non è affatto facile. Tuttavia, un team di astronomi sta sviluppando una nuova tecnica per i prossimi potenti telescopi, che consentirà di misurare con precisione le sostanze chimiche presenti nelle atmosfere degli esopianeti. La speranza, naturalmente, è quella di trovare prove di vita extraterrestre.
Recentemente, la scoperta di sette piccoli mondi alieni che orbitano attorno alla minuscola stella nana rossa TRAPPIST-1 ha portato questa profonda ricerca alla ribalta. Tre di questi esopianeti orbitano nella cosiddetta “zona abitabile” della stella. Si tratta della regione che circonda ogni stella dove non fa né troppo caldo né troppo freddo perché l’acqua liquida possa esistere su un corpo planetario.
Sulla Terra, dove c’è acqua liquida, c’è vita, quindi se uno qualsiasi dei mondi abitabili di TRAPPIST-1 possiede acqua, potrebbero avere anche la vita.
Tuttavia, il potenziale di TRAPPIST-1 di generare vita rimane pura speculazione. Anche se questo affascinante sistema stellare è nel nostro vicinato galattico, non sappiamo se vi sia acqua nelle atmosfere di quei mondi. In realtà, non sappiamo nemmeno se abbiano atmosfere! Tutto ciò che sappiamo è quanto tempo impiegano gli esopianeti per orbitare attorno alla stella e le loro dimensioni fisiche.
La prima scoperta di biosignature su altri mondi potrebbe essere una delle scoperte scientifiche più significative della nostra vita, sarebbe un passo significativo verso la risposta a una delle più grandi domande dell’umanità: siamo soli? Ecco perché l’astronomo Garreth Ruane, del California Institute of Technology, si trova presso il laboratorio di tecnologia degli esopianeti di Caltech, dove sta sviluppando nuove strategie per la ricerca di biosignature esoplanetarie, come molecole di ossigeno e metano. Tipicamente, molecole come queste reagiscono fortemente con altre sostanze chimiche, il che significa che si degradano rapidamente nelle atmosfere planetarie. Quindi, se gli astronomi rilevano l’impronta spettroscopica di metano nell’atmosfera di un esopianeta, potrebbe significare che processi biologici alieni stanno producendo quella sostanza.
Purtroppo, non possiamo semplicemente prendere il telescopio più potente al mondo e puntarlo su TRAPPIST-1 per vedere se le atmosfere di quei pianeti contengono metano. Ruane ci spiega che “per rilevare molecole nelle atmosfere degli esopianeti, gli astronomi devono essere in grado di analizzare la luce proveniente dal pianeta senza essere completamente sopraffatti dalla luce della stella vicina”.
Fortunatamente, le stelle nane rosse (o nane M) come TRAPPIST-1 sono fredde e deboli, quindi il problema del riverbero è meno acuto. E poiché queste stelle sono il tipo più comune di stella nella nostra galassia, è proprio lì che gli astronomi stanno cercando per fare quella storica scoperta.
Gli astronomi utilizzano uno strumento chiamato “coronografo” per isolare la luce stellare riflessa che rimbalza su un esopianeta vicino. Una volta che il coronografo si concentra sulla fioca luce di un esopianeta, uno spettrometro a bassa risoluzione analizza le “impronte digitali” chimiche di quel mondo. Purtroppo, questa tecnologia è limitata solo allo studio dei più grandi esopianeti che orbitano lontano dalle loro stelle.
La nuova tecnica del laboratorio ET utilizza un coronografo, delle fibre ottiche e uno spettrometro ad alta risoluzione, che insieme eliminano il bagliore della stella mentre catturano un’impronta chimica estremamente dettagliata di eventuali mondi in orbita. Questa tecnica, nota come “coronografia ad alta dispersione” (HDC), potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della diversità delle atmosfere degli esopianeti. Articoli dettagliati sul metodo saranno presto pubblicati su The Astrophysical Journal e The Astronomical Journal.
Quello che rende così potente il metodo HDC è che la firma spettrale del pianeta può essere individuata anche quando è ancora sepolta nel bagliore della stella dopo il coronografo. Questo consente di rilevare molecole nell’atmosfera di pianeti che sono estremamente difficili da immaginare. Il trucco è quello di suddividere la luce in molti colori e creare quello che gli astronomi chiamano un “spettro ad alta risoluzione”, che aiuta a distinguere la firma del pianeta da quella della luce residua della stella. Tutto ciò di cui abbiamo bisogno ora è un potente telescopio a cui collegare il sistema.
Alla fine degli anni 2024, il Thirty Meter Telescope diventerà il più grande telescopio ottico terrestre e, usato in combinazione con l’HDC, gli astronomi potranno presto studiare le atmosfere dei mondi potenzialmente abitabili che orbitano intorno alle nane rosse. La scoperta di ossigeno e metano nelle atmosfere di pianeti rocciosi simili alla Terra orbitanti intorno alle nane M come Proxima Centauri b con il TMT sarebbe estremamente entusiasmante. Abbiamo ancora molto da imparare sulla potenziale abitabilità di questi pianeti, ma potrebbe indicare che potrebbero esistere pianeti simili alla Terra in orbita attorno ai nostri vicini stellari più vicini. Si stima che nella nostra galassia ci siano circa 58 miliardi di stelle nane rosse e si sa che la maggior parte di esse ospiterà pianeti, quindi quando il Thirty Meter Telescope entrerà in funzione, gli astronomi potrebbero essere sull’orlo di trovare quella tanto cercata impronta digitale delle biosignature.
Spero che queste informazioni ti siano state utili e stimolanti.
Piero Angela