Acqua liquida anche su pianeti non simili alla Terra?

 

Secondo un nuovo studio, l’acqua liquida potrebbe esistere anche per miliardi di anni su pianeti molto diversi dal nostro. Questo mette in discussione le ipotesi sui pianeti potenzialmente abitabili.

 

 

La vita sulla Terra è iniziata negli oceani. Nella ricerca della vita su altri pianeti, l’acqua liquida è quindi un ingrediente chiave. Per trovarla, gli scienziati hanno tradizionalmente cercato pianeti simili al nostro.

Tuttavia, l’acqua liquida a lungo termine non deve necessariamente verificarsi in circostanze simili a quelle sulla Terra. I ricercatori dell’Università di Berna e dell’Università di Zurigo, membri del Centro nazionale di competenza nella ricerca (NCCR) PlanetS, riferiscono in uno studio pubblicato sulla rivista Nature Astronomy, che condizioni favorevoli potrebbero verificarsi anche per miliardi di anni su esopianeti che assomigliano a malapena al nostro pianeta natale.

“Uno dei motivi per cui l’acqua può esistere liquida sulla Terra è la sua atmosfera”, spiega il coautore dello studio Ravit Helled, professore di astrofisica teorica all’Università di Zurigo e membro dell’NCCR PlanetS. “Con il suo effetto serra naturale, intrappola la giusta quantità di calore per creare le giuste condizioni per oceani, fiumi e pioggia”.

Tuttavia, l’atmosfera terrestre era molto diversa miliardi di anni fa. “Quando il pianeta si è formato per la prima volta da gas e polvere cosmici, ha raccolto un’atmosfera composta principalmente da idrogeno ed elio, una cosiddetta atmosfera primordiale”, sottolinea Helled “che nel corso del suo sviluppo ha poi perso”.

Altri pianeti più massicci possono raccogliere atmosfere primordiali molto più grandi, che in alcuni casi possono mantenere indefinitamente. “Tali enormi atmosfere primordiali possono anche indurre un effetto serra, proprio come l’atmosfera terrestre di oggi. Volevamo quindi scoprire se queste atmosfere possono aiutare a creare le condizioni necessarie per l’acqua liquida”, afferma Helled.

Per fare ciò, il team ha simulato lo sviluppo di esopianeti nel corso di miliardi di anni. Hanno tenuto conto non solo delle proprietà delle atmosfere dei pianeti, ma anche dell’intensità dell’irraggiamento delle rispettive stelle nonché del calore interno dei pianeti che si irradia verso l’esterno.

Mentre sulla Terra, questo calore geotermico gioca solo un ruolo minore per le condizioni sulla superficie, può contribuire in modo più significativo su pianeti con enormi atmosfere primordiali.

“Quello che abbiamo scoperto è che in molti casi le atmosfere primordiali sono andate perse a causa dell’intensa radiazione delle stelle, specialmente sui pianeti vicini alla loro stella. Ma nei casi in cui le atmosfere permangono, possono verificarsi le condizioni giuste per l’acqua liquida”, riferisce Marit Mol Lous, dottoranda e autrice principale dello studio.

Secondo il ricercatore dell’Università di Berna e dell’Università di Zurigo, “nei casi in cui un sufficiente calore geotermico raggiunge la superficie, l’irraggiamento di una stella come il Sole non è nemmeno necessario affinché prevalgano condizioni sulla superficie che consentano l’esistenza di liquido acqua.”

“Forse la cosa più importante è che i nostri risultati mostrano che queste condizioni possono persistere per periodi di tempo molto lunghi, fino a decine di miliardi di anni”, sottolinea il ricercatore, che è anche membro di NCCR PlanetS.

“Per molti, questo potrebbe essere una sorpresa. Gli astronomi in genere si aspettano che l’acqua liquida si trovi nelle regioni intorno alle stelle che ricevono la giusta quantità di radiazione: non troppo, in modo che l’acqua non evapori, e non troppo poca, in modo che non si congeli tutta”, dice Christoph Mordasini, professore di astrofisica teorica all’Università di Berna e membro dell’NCCR PlanetS..

“Dato che la disponibilità di acqua liquida è un prerequisito probabile per la vita, e la vita ha probabilmente impiegato molti milioni di anni per emergere sulla Terra, questo potrebbe ampliare notevolmente l’orizzonte per la ricerca di forme di vita aliene. Sulla base dei nostri risultati, potrebbe anche emergere sui cosiddetti pianeti fluttuanti, che non orbitano attorno a una stella”, afferma Mordasini.

Eppure il ricercatore rimane cauto: “Sebbene i nostri risultati siano entusiasmanti, dovrebbero essere considerati con le pinze. Affinché tali pianeti abbiano acqua liquida per lungo tempo, devono avere la giusta quantità di atmosfera. Non sappiamo quanto sia comune”.

“E anche nelle giuste condizioni, non è chiaro quanto sia probabile che la vita emerga in un potenziale habitat così esotico. Questa è una domanda per gli astrobiologi. Tuttavia, con il nostro lavoro abbiamo dimostrato che la nostra idea centrata sulla Terra di un pianeta favorevole alla vita potrebbe essere troppo ristretta”, conclude Mordasini.