Fisica/Astronomia/astrofisica, Spazio

L’erba dei vicini potrebbe essere più rossa

di Elisa Nichelli per Coelum

Cosa ci aspettiamo di vedere nell’atmosfera di un pianeta che ospita forme di vita? Uno studio firmato da due ricercatori statunitensi cerca di rispondere alla domanda, e analizza il caso di un pianeta di taglia terrestre in moto sincrono attorno alla propria stella

La foto sopra rappresenta un’impressione artistica di come potrebbe apparire un esopianeta abitabile ricoperto di vegetazione… rossa! Un nuovo studio esplora infatti quali tracce spettrali (signature) dovremmo cercare, o potremmo trovare, e che potrebbero indicare la presenza di vita nei pianeti extra solari, ma anche le tracce lasciate nell’atmosfera dalla presenza di forme di civiltà avanzata…

La ricerca di pianeti extrasolari sta vivendo un periodo di vera e propria esplosione. Sono ormai oltre 3.600 i pianeti scoperti in sistemi al di fuori del nostro, e l’attenzione della comunità scientifica è puntata sull’identificazione di quei pianeti in grado di ospitare la vita. Un articolo – scritto da Manasvi Lingam e Abraham Loeb dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, USA), in via di pubblicazione su Montly Notices of the Royal Astronomical Society – esamina alcune delle caratteristiche spettrali che potrebbero indicare la presenza di vegetazione extraterrestre o forme di civiltà avanzate. Nello studio, i ricercatori si sono concentrati su pianeti di tipo terrestre in moto sincrono attorno a una stella di piccola taglia, un caso che si ritiene essere piuttosto frequente.

Nel grafico la riflettanza delle celle solari aliene basate su silicio (in nero) e quella della vegetazione (in rosso). Vedi il testo a lato e di seguito per la spiegazione. Crediti: Lingam & Loeb 2017

Il primo aspetto affrontato nell’articolo è quello delle segnature spettrali artificiali, ovvero le variazioni atmosferiche dovute alla presenza di una civiltà tecnologicamente avanzata sulla superficie del pianeta. L’ipotesi è che, per sfruttare al massimo l’energia proveniente dalla stella madre, gli abitanti del pianeta abbiano costruito grandi distese di celle solari. Questo accorgimento è di particolare importanza per pianeti in rotazione sincrona attorno alla propria stella, come nel caso di Proxima b, dove su una parte del pianeta è sempre giorno e sull’altra è sempre notte. Le celle solari a base di silicio causano l’emissione di fotoni alle lunghezze d’onda degli ultravioletti lontani (con un picco attorno ai 200 nanometri, linea nera nell’immagine), e questo segnale potrebbe essere rintracciato nelle misure spettrali.

In seconda battuta, i ricercatori hanno considerato quale tipo di emissione potrebbe essere associata alla presenza di vegetazione su un pianeta. Sappiamo che sulla Terra le piante effettuano la fotosintesi sfruttando l’energia del Sole. La clorofilla, il pigmento coinvolto nella fotosintesi, appare verde perché assorbe molto bene la luce visibile negli intervalli di frequenze del blu e del rosso, mentre è poco efficiente nella regione dello spettro che corrisponde al verde. Osservando i picchi di riflessione delle foglie terrestri, si nota un’importante salita verso i 700 nanometri (linea rossa nell’immagine), ovvero dove la luce rossa si avvicina all’infrarosso. Questo picco può essere quindi utilizzato per individuare la distribuzione di vegetazione simile a quella terrestre.

Nel caso di un pianeta in moto sincrono attorno alla propria stella, gli scienziati hanno immaginato un panorama in cui le celle solari e la vegetazione occupano prevalentemente l’emisfero rivolto verso la stella. Dunque, dal nostro punto di osservazione, le caratteristiche spettrali varierebbero nel corso dell’orbita. Secondo i calcoli degli autori, il tipo di segnale cercato rientra nelle capacità di osservazione dei telescopi di prossima generazione, come WFIRST e LUVOIR, che lavoreranno rispettivamente nella banda infrarossa e ultravioletta.

Ovviamente si tratta di speculazioni, e questo non significa che siamo vicini alla scoperta di vita extraterrestre, né che la scopriremo proprio in questo modo. Tuttavia queste simulazioni possono aiutarci a indirizzare al meglio le nostre ricerche, e a non trovarci impreparati qualora un segnale interessante dovesse raggiungere i nostri strumenti.

Leggi l’articolo originale su Coelum

Lo studio relativo a questo articolo è in via di pubblicazione disponibile su arXiv: Natural and Artificial Spectral Edges in Exoplanets di Manasvi Lingam, Abraham Loeb

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