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Le Super-Terre sono più grandi e più abitabili della Terra e gli astronomi stanno scoprendo più dei miliardi che pensano siano là fuori

Gli astronomi ora scoprono regolarmente pianeti in orbita attorno a stelle al di fuori del sistema solare: sono chiamati esopianeti. Ma nell’estate del 2022, i team che lavorano sul Transiting Exoplanet Survey Satellite della NASA hanno trovato alcuni pianeti particolarmente interessanti in orbita nelle zone abitabili delle loro stelle ospiti.

Un pianeta è il 30 per cento più grande della Terra e orbita attorno alla sua stella in meno di tre giorni. L’altro è il 70 per cento più grande della Terra e potrebbe ospitare un oceano profondo. Entrambi questi esopianeti sono super-Terre: più massicci della Terra ma più piccoli dei giganti del ghiaccio come Urano e Nettuno.

Sono un professore di astronomia che studia nuclei galattici, galassie lontane, astrobiologia ed esopianeti. Sto seguendo da vicino la ricerca di pianeti che potrebbero ospitare la vita.

La Terra è ancora l’unico posto nell’universo che gli scienziati sanno essere la casa della vita. Sembra logico concentrare la ricerca della vita sui cloni della Terra, pianeti con proprietà simili a quelle della Terra. Ma la ricerca ha dimostrato che le migliori possibilità per gli astronomi di trovare la vita su un altro pianeta sono probabilmente su una super-Terra simile a quelle scoperte di recente.

Un'immagine che mostra la Terra e Nettuno con un pianeta intermedio nel mezzo.
Una super-Terra è qualsiasi pianeta roccioso più grande della Terra e più piccolo di Nettuno. Credito fotografico: Aldaron, CC BY-SA

Comune e facile da trovare

La maggior parte delle super-Terre orbita attorno a fredde stelle nane, che hanno una massa più leggera e vivono molto più a lungo del Sole. Ci sono centinaia di stelle nane fredde per ogni stella come il Sole e gli scienziati hanno scoperto che le super-Terre orbitano attorno al 40 percento delle nane fredde che hanno studiato. Utilizzando questo numero, gli astronomi stimano che ci siano decine di miliardi di super-Terre nella sola Via Lattea in zone abitabili dove può esistere acqua liquida. Poiché tutta la vita sulla Terra consuma acqua, l’acqua è considerata fondamentale per l’abitabilità.

Secondo le attuali proiezioni, circa un terzo di tutti gli esopianeti sono super-Terre, il che li rende il tipo più comune di esopianeti nella Via Lattea. Il più vicino è a soli sei anni luce dalla Terra. Si potrebbe anche dire che il nostro sistema solare è insolito per non avere un pianeta con una massa tra la Terra e Nettuno.

Un altro motivo per cui le super-Terre sono bersagli ideali nella ricerca della vita è che sono molto più facili da scoprire e studiare rispetto ai pianeti delle dimensioni della Terra. Ci sono due metodi usati dagli astronomi per scoprire gli esopianeti. Uno sta cercando l’attrazione gravitazionale di un pianeta sulla sua stella madre e l’altro sta cercando una breve eclissi nella luce di una stella mentre il pianeta gli passa davanti. Entrambi i metodi di rilevamento sono più facili con un pianeta più grande.

Le Super Terre sono super abitabili

Oltre 300 anni fa, il filosofo tedesco Gottfried Wilhelm Leibniz sostenne che la terra era il “migliore di tutti i mondi possibili”. L’argomento di Leibniz aveva lo scopo di affrontare la questione del perché esiste il male, ma gli astrobiologi moderni hanno perseguito una domanda simile chiedendosi cosa rende un pianeta vivibile. Si scopre che la Terra non è il migliore di tutti i mondi possibili.

A causa dell’attività tettonica della Terra e dei cambiamenti nella luminosità del Sole, il clima è cambiato nel tempo dal caldo bollente del mare al freddo gelido globale. La Terra è stata inabitabile per gli esseri umani e altre creature più grandi per la maggior parte dei suoi 4,5 miliardi di anni di storia. Le simulazioni suggeriscono che l’abitabilità a lungo termine della Terra non era inevitabile, ma piuttosto una questione casuale. Le persone sono letteralmente fortunate ad essere vive.

I ricercatori hanno compilato un elenco di proprietà che rendono un pianeta molto ospitale per la vita. È più probabile che i pianeti più grandi siano geologicamente attivi, un tratto che gli scienziati ritengono incoraggerebbe l’evoluzione biologica. Il pianeta più abitabile avrebbe circa il doppio della massa della Terra e un volume dal 20 al 30 percento più grande. Avrebbe anche oceani abbastanza bassi da consentire alla luce di stimolare la vita fino al fondo del mare e una temperatura media di 77 gradi Fahrenheit (25 gradi Celsius). Avrebbe un’atmosfera più densa di quella terrestre, agendo come una coperta isolante. Dopotutto, un tale pianeta orbiterebbe attorno a una stella più antica del sole per consentire alla vita di svilupparsi più a lungo e avrebbe un forte campo magnetico che protegge dai raggi cosmici. Gli scienziati ritengono che queste proprietà insieme renderanno un pianeta super abitabile.

Per definizione, le super-Terre hanno molte delle caratteristiche di un pianeta super abitabile. Ad oggi, gli astronomi hanno scoperto due dozzine di esopianeti super-Terra che, se non il migliore di tutti i mondi possibili, sono teoricamente più abitabili della Terra.

Recentemente c’è stata un’entusiasmante aggiunta all’inventario dei pianeti abitabili. Gli astronomi hanno iniziato a rilevare esopianeti espulsi dai loro sistemi stellari e miliardi di loro potrebbero vagare per la Via Lattea. Se una super-Terra viene espulsa dal suo sistema stellare e ha un’atmosfera densa e una superficie acquosa, potrebbe sostenere la vita per decine di miliardi di anni, molto più a lungo di quanto potrebbe esistere la vita sulla Terra prima della morte del Sole.

Scopri la vita sulle super-terre

Per rilevare la vita su esopianeti distanti, gli astronomi cercano biosignature, sottoprodotti della biologia rilevabili nell’atmosfera di un pianeta.

Il James Webb Space Telescope della NASA è stato progettato prima che gli astronomi scoprissero gli esopianeti, quindi il telescopio non è ottimizzato per la ricerca sugli esopianeti. Ma è in grado di fare parte di quella scienza ed è destinato a prendere di mira due super-Terre potenzialmente abitabili nel suo primo anno di attività. Un altro gruppo di super-Terre con vasti oceani scoperti negli ultimi anni, così come i pianeti scoperti quest’estate, sono anche obiettivi interessanti per James Webb.

Ma le migliori possibilità di trovare segni di vita nelle atmosfere degli esopianeti arriveranno con la prossima generazione di giganteschi telescopi terrestri: il telescopio estremamente grande da 39 metri, il telescopio da 39 metri e il telescopio Magellano gigante da 24,5 metri. Questi telescopi sono tutti in costruzione e dovrebbero iniziare a raccogliere dati entro la fine del decennio.

Gli astronomi sanno che gli ingredienti per la vita sono là fuori, ma abitabile non significa abitata. Fino a quando i ricercatori non troveranno prove della vita altrove, è possibile che la vita sulla Terra sia stata un incidente unico nel suo genere. Mentre ci sono molte ragioni per cui un mondo abitabile non mostrerebbe segni di vita, se gli astronomi guardano queste super-Terre superabitabili e non trovano nulla negli anni a venire, l’umanità potrebbe essere costretta a concludere che l’universo è un luogo solitario.La conversazione

Questo articolo è stato ripubblicato da La conversazione con licenza Creative Commons. Leggi l’articolo originale.

Diritti d’autore della foto: NASA Ames/JPL-CalTech

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