La vita è possibile sulla Terra. Lo dimostra uno studio condotto dall’Istituto di fisica delle particelle e astrofisica del Politecnico di Zurigo. Naturalmente, i ricercatori non erano interessati a rispondere alla domanda in sé. Piuttosto, hanno usato la Terra come esempio per dimostrare che la prevista missione spaziale LIFE (Large Interferometer for Exoplanets) può essere un successo e che il metodo di misurazione previsto funziona.
Alla ricerca della vita
Con una rete di cinque satelliti, l’iniziativa internazionale esterna LIFE call_made sotto la guida del Politecnico di Zurigo intende un giorno rilevare tracce di vita sugli esopianeti. A tal fine, gli esopianeti di tipo terrestre - pianeti rocciosi simili alla Terra per dimensioni e temperatura, ma che orbitano attorno ad altre stelle - saranno esaminati più da vicino.Il piano prevede di posizionare cinque satelliti più piccoli nello spazio dove si trova il telescopio James Webb. Insieme, formeranno un grande telescopio che agirà come un interferometro per catturare la radiazione termica degli esopianeti nella gamma degli infrarossi. Lo spettro della luce potrà poi essere utilizzato per dedurre la composizione degli esopianeti in esame e delle loro atmosfere. "L’obiettivo è rilevare i composti chimici nello spettro luminoso che indicano la presenza di vita sugli esopianeti", spiega Sascha Quanz, responsabile dell’iniziativa LIFE.
LaTerra come un puntino poco appariscente
Nello studio, appena pubblicato sulla rivista esterna The Astrophysical Journal call_made, i ricercatori Jean-Noël Mettler, Björn S. Konrad, Sascha P. Quanz e Ravit Helled hanno analizzato quanto una missione LIFE possa caratterizzare un esopianeta in termini di abitabilità. A tal fine, hanno considerato la Terra come un esopianeta e hanno effettuato osservazioni sul nostro pianeta natale.La particolarità dello studio è che il team ha testato la capacità della futura missione LIFE su spettri reali anziché simulati. Per farlo, hanno utilizzato i dati di un dispositivo di misurazione dell’atmosfera terrestre sul satellite di ricerca Aqua della NASA. Con questi dati, hanno generato spettri di emissione della Terra nella gamma del medio infrarosso, come potrebbero essere registrati nelle future osservazioni degli esopianeti.
Due considerazioni sono state al centro dell’attenzione. In primo luogo, se un grande telescopio spaziale osservasse la Terra dallo spazio, che tipo di spettro infrarosso riuscirebbe a rilevare? Poiché la Terra verrebbe osservata da una grande distanza, apparirebbe come un granello insignificante - senza caratteristiche riconoscibili come il mare o le montagne - un singolo pixel su un’immagine digitale. In altre parole, gli spettri sarebbero medie spaziali e temporali che dipendono da quali viste del pianeta il telescopio cattura e per quanto tempo.
Tenere conto della prospettiva e delle stagioni
Da ciò i fisici hanno tratto la seconda considerazione del loro studio: Se questi spettri mediati venissero analizzati per ottenere informazioni sulle condizioni dell’atmosfera e della superficie terrestre, come dipenderebbero i risultati da fattori quali la geometria dell’osservazione e le variazioni stagionali?I ricercatori hanno preso in considerazione tre geometrie di osservazione - le due viste dai poli e un’ulteriore vista equatoriale - e si sono concentrati sui dati presi in gennaio e luglio per tenere conto dei maggiori cambiamenti stagionali.
Identificato con successo come pianeta abitabile
Il risultato più importante dello studio è incoraggiante: se un telescopio spaziale come LIFE dovesse osservare il pianeta Terra, troverebbe le prove di un mondo temperato e abitabile. Ad esempio, il team è stato in grado di rilevare le concentrazioni dei gas atmosferici CO2, acqua, ozono e metano negli spettri infrarossi dell’atmosfera terrestre, nonché condizioni di superficie che favoriscono la presenza di acqua. Il rilevamento dell’ozono e del metano è particolarmente importante poiché questi gas sono prodotti dalla biosfera terrestre.Questi risultati sono indipendenti dalla geometria di osservazione, come hanno dimostrato i ricercatori. Si tratta di una buona notizia, poiché l’esatta geometria di osservazione per le future osservazioni di esopianeti simili alla Terra sarà probabilmente sconosciuta.
Quando si confrontano le variazioni stagionali, tuttavia, il risultato è meno informativo. "Anche se la stagionalità atmosferica non è facile da osservare, il nostro studio dimostra che le missioni spaziali di prossima generazione possono valutare se gli esopianeti temperati vicini simili alla Terra sono abitabili o addirittura abitati", afferma Sascha Quanz.
Alcuni brani di questo articolo sono stati tratti dal testo "Se la Terra fosse un esopianeta" della scrittrice scientifica Gaia Donati.
