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Nei giorni scorsi, l’annuncio della NASA relativo alla scoperta di sette pianeti rocciosi come il nostro – subito ribattezzati dai media le “sette Gemelle” della Terra – ha riacceso l’interesse per gli esopianeti.

In effetti, lo studio degli esopianeti, ovvero dei pianeti orbitanti intorno a stelle diverse dal Sole, è una branca particolarmente affascinante dell’astronomia.

A causa delle loro dimensioni molto più ridotte rispetto a quelle stellari e ad una mancanza di emissione di luce propria, infatti, gli esopianeti sono difficili da individuare e richiedono metodi diversi a seconda delle circostanze.

Ogni scoperta è quindi un traguardo di tutto rispetto, ancor più se questi pianeti presentano delle caratteristiche peculiari.

Nel 2015, la NASA aveva annunciato la scoperta di Kepler-452b, un pianeta distante 1400 anni luce dal sistema solare e con molte caratteristiche simili a quelle del nostro pianeta, tanto da fargli guadagnare il primo posto nell’Earth Similarity Index, un indice che classifica i pianeti in base alla loro somiglianza con la Terra.

La notizia era stata accolta con un notevole interesse, interesse che si è ripresentato con intensità ancora maggiore quando, pochi giorni fa, è stata annunciata la scoperta di un sistema stellare composto da ben sette pianeti con caratteristiche simili a quelle terrestri.

La stella, denominata Trappist-1 e situata a “soli” 39,5 anni luce da noi, è una nana rossa ultrafredda, cioè una stella con una massa notevolmente minore rispetto a quella solare (solo l’8%, in questo caso) e una temperatura più bassa, inferiore ai 3500 K contro i 6000 K del nostro Sole.

Queste due caratteristiche sembrano aver avuto un effetto complementare sulla peculiarità del suo sistema planetario.

La massa ridotta comporta una forza gravitazionale inferiore, il che ha concentrato le orbite dei sette pianeti in un raggio massimo paragonabile a quello dell’orbita terrestre. Questa maggiore prossimità compensa la minore emissione energetica della stella, rendendo ciascuno dei sette pianeti potenzialmente abitabile.

Come avevo già avuto modo di spiegare nell’articolo sul potenziale sviluppo della vita su Titano, sono molti i fattori che influiscono sullo sviluppo e il mantenimento della vita in un ecosistema.

Nel caso di un sistema diverso da quello solare, è necessario considerare la diversa stabilità e durata della vita stellare.

Per una nana rossa, il tempo trascorso nella fascia principale, ovvero il periodo in cui la stella trasforma gli isotopi dell’idrogeno in elio per mezzo della fusione nucleare ed è in condizioni di relativa stabilità, è molto maggiore rispetto a quello di una stella gialla come il nostro Sole.

Fra cinque miliardi di anni, quando il nostro Sole si sarà trasformato in una gigante rossa, Trappist-1 sarà ancora nel suo intervallo di stabilità.

Questa maggior durata di vita, tuttavia, si accompagna ad una maggiore instabilità: le nane rosse sono infatti interessate da intensi brillamenti, ovvero da improvvise emissioni di energia, in grado di raddoppiarne la luminosità e di alterare drasticamente l’atmosfera dei pianeti.

Il nostro pianeta è in grado di contrastare gli effetti dei brillamenti solari grazie al proprio campo magnetico.

Per i pianeti del sistema Trappist-1 potrebbe non essere lo stesso: il campo magnetico è generato dalla rotazione e, in sistemi come questo, è probabile che essi siano in rotazione sincrona (mostrano sempre la stessa faccia alla stella, come la Luna con la Terra) e che quindi abbiano un periodo di rotazione troppo lento per generare un campo magnetico sufficientemente protettivo, soprattutto ad una distanza così ridotta dalla stella.

La rotazione sincrona rappresenta un altro problema per lo sviluppo della vita: è decisamente improbabile che sulla superficie non esposta alla luce stellare (il cosiddetto nightside) si possano avere dei processi fotosintetici, limitando così la crescita delle piante – e quindi la vita complessa in generale – sulla superficie esposta alla luce (dayside), sempre ammesso che queste regioni non presentino temperature troppo elevate. La vita potrebbe quindi trovarsi relegata nella zona crepuscolare, una striscia di confine tra le due facce che circonda il pianeta.

Oltre ai problemi legati ai moti di rotazione e rivoluzione, bisogna considerare anche le limitazioni legate ai singoli pianeti.

Per proseguire nella spiegazione, introduciamo un nuovo termine: zona abitabile (detto anche CHZ, zona abitabile circumstellare), che indica la regione intorno ad una stella nella quale per un pianeta è possibile, almeno teoricamente, mantenere dell’acqua liquida sulla superficie.

Un pianeta che si trovasse in questa zona risulterebbe quindi più adatto per ospitare forme di vita simili a quelle terrestri.

I pianeti a distanze maggiori conterrebbero solo ghiaccio sulla superficie, mentre quelli troppo vicini alla stella sarebbero interessati da un’evaporazione eccessiva.

Quest’ultima eventualità potrebbe aver interessato i due pianeti più vicini a Trappist-1: è possibile che gli oceani sulla loro superficie siano evaporati, allontanandosi dal pianeta o saturandone l’atmosfera di vapore acqueo, causando un effetto serra incontrollato e impedendo la dispersione nello spazio del calore stellare, con risultati simili a quelli di Venere.

Gli altri cinque pianeti, invece, sembrano rientrare nella zona abitabile e potrebbero rivelarsi più adatti allo sviluppo della vita.

Per una coincidenza quanto mai ironica, l’annuncio della NASA è avvenuto quasi in contemporanea con l’anniversario della morte sul rogo di Giordano Bruno, autore del trattato De l’infinito, universo e mondi, nel quale sosteneva l’infinità dell’Universo e l’esistenza di innumerevoli mondi (pianeti), con la conseguente perdita da parte della Terra del posto privilegiato nel cosmo che le aveva riservato l’astronomia tolemaica.

Bruno morì prima dell’avvento del metodo scientifico e per le sue dimostrazioni si avvalse solo della logica senza avere accesso a dei dati sperimentali; tuttavia possiamo concederci di vedere queste nuove scoperte come una brillante, per quanto tardiva, rivalsa della sua concezione dell’Universo.

Elia Ansaloni

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