Vita aliena: le tempeste stellari potrebbero evidenziare segni di vita su pianeti esterni al sistema solare

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Le tempeste stellari, eruzioni di materiale che sgorga regolarmente nello spazio dalle stelle, potrebbero aiutare gli scienziati a cercare ambienti potenzialmente abitabili su pianeti alieni, secondo un nuovo studio. La maggior parte delle stelle, incluso il sole, produce esplosioni sulle loro superfici che rilasciano potenti particelle nello spazio. Queste espulsioni possono ricadere sui pianeti vicini e il nuovo studio mostra che queste interazioni potrebbero creare ‘segnali  luminosi’ chimici nelle atmosfere planetarie che rivelano la presenza di ambienti potenzialmente adatti alla vita.

“Siamo alla ricerca di molecole formate da fondamentali prerequisiti della vita – particolarmente l’azoto molecolare, che rappresenta il 78% della nostra atmosfera”, ha dichiarato Vladimir Airapetian, scienziato solare del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Airapetian è l’autore principale del nuovo lavoro, che sostiene che i moderni strumenti potrebbero individuare questi prerequisiti chimici più velocemente di quanto possano individuare segni di forme di vita esistenti. “Queste sono le molecole di base che sono biologicamente favorevoli e hanno una grande forza di emissione infrarossa, il che aumenta la nostra possibilità di individuarle”, ha aggiunto Airapetian.

Poiché la Terra è il solo mondo abitabile finora conosciuto, gli scienziati lo utilizzano come guida per stabilire cosa aspettarsi quando si cerca la vita oltre il sistema solare. Il vapore acqueo, l’azoto e l’ossigeno sono tutti prodotti della vita come noi la conosciamo. Mentre il sole rilascia un flusso relativamente leggero di particelle cariche ed esplosioni energetiche occasionali, altre stelle possono rilasciare dosi molto più grandi, più energetiche e più frequenti che bagnano i loro pianeti vicini.

Se le particelle cariche interagiscono con l’atmosfera di un pianeta che contiene quei prodotti della vita – vapore acqueo, azoto molecolare e ossigeno – l’interazione potrebbe innescare una cascata di reazioni chimiche che formano ciò che Airapetian e i suoi colleghi chiamano “segnali luminosi atmosferici” – ossigeno molecolare, ossido nitrico e ossidrile (un atomo ciascuno di ossigeno e idrogeno, legati insieme), secondo la dichiarazione.

Quindi, se queste condizioni sono corrette, i ricercatori potrebbero rilevare questi segnali luminosi. Quando la luce della stella colpisce l’atmosfera del pianeta, provoca i segnali luminosi per inviare energia nello spazio come radiazioni infrarosse. Esaminare la radiazione dall’atmosfera di un tale mondo rivelerebbe la presenza di questi segnali luminosi. Dal momento che è necessaria una quantità significativa di ossigeno molecolare e azoto per creare questi segnali luminosi, il loro rilevamento potrebbe indicare un’atmosfera piena di elementi chimici adatti biologicamente, indicando un esopianeta potenzialmente abitabile.

tempesta stellare“Prendendo ciò che conosciamo sulle radiazioni infrarosse emesse dall’atmosfera della Terra, l’idea è quella di guardare gli esopianeti e vedere quale tipo di segnali possiamo rilevare. Se troviamo segnali di esopianeti quasi nella stessa proporzione della Terra, potremmo dire che un pianeta è un buon candidato per ospitare la vita”, ha detto il co-autore dello studio Martin Mlynczak.

I ricercatori hanno usato per la prima volta un modello computerizzato ben noto dell’atmosfera della Terra per scoprire come i segnali luminosi potrebbero essere prodotti dall’ozono – che è composto da tre atomi di ossigeno e si forma naturalmente nell’atmosfera superiore della Terra – in risposta alle tempeste stellari proveniente dal nostro sole. Modificando leggermente il modello, i ricercatori hanno scoperto che i livelli di ozono di un pianeta che orbita intorno ad una stella attiva scenderebbero “al minimo”, portando ad un’alta formazione di segnali luminosi atmosferici, secondo la dichiarazione.

In seguito i ricercatori hanno voluto sapere quanto sarebbe luminoso il segnale a infrarossi da un mondo la cui atmosfera contenesse azoto, ossigeno e vapore acqueo, e che fosse esposto a un continuo attacco di tempeste stellari. Per rispondere a questa domanda, Airapetian e i suoi colleghi si sono basati sui dati del Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED) della NASA. Uno strumento a bordo del TIMED chiamato the Sounding of the Atmosphere che usa la Broadband Emission Radiometry (radiometria a emissione a banda larga)(SABER) “studia proprio la stessa chimica che genera i segnali luminosi atmosferici, come avviene nell’atmosfera superiore della Terra in risposta all’attività solare”, secondo la dichiarazione.

I dati di SABER hanno svelato che la frequenza di tempeste stellari intense è direttamente collegata alla forza dei segnali infrarossi dei segnali luminosi. Se una stella vicina sta bombardando di tempeste i suoi pianeti, potrebbero formarsi abbastanza segnali luminosi da essere osservati con un telescopio spaziale di 6-10 metri in sole due ore di osservazione, secondo  lo studio. Strumenti futuri, come il James Webb Space Telescope della NASA, potrebbero aiutare a rilevare misurazioni ancora più dettagliate.

Ma anche se un pianeta irradia questi segnali, questo non significa necessariamente che la vita si sia evoluta sulla sua superficie. Shawn Domagal-Goldman, un astrobiologo presso il Goddard della NASA che non è legato allo studio, ha dichiarato che potrebbero esserci altre cose che potrebbero produrre i segnali luminosi: “Questo è un nuovo ed interessante modo di cercare la vita. Quali sono i modi in cui i processi non biologici potrebbero replicare segni di vita?”. Il nuovo studio potrebbe aiutare gli scienziati a cercare la vita aliena in lontani sistemi solari, ma non sarebbe possibile senza un piccolo aiuto dal nostro pianeta abitabile preferito, la Terra.