Cerca di mondi abitati al di fuori del sistema solare è una delle più ambiziose sfide dell'astronomia moderna. Grazie a telescopi spaziali come Kepler e TESS, gli scienziati hanno scoperto migliaia di esopianeti. Tra questo numero infinito, alcuni si distinguono per essere situati nella cosiddetta "zona abitabile" — l'area intorno a una stella in cui le condizioni permettono all'acqua di esistere sulla superficie del pianeta in forma liquida, che è considerato un condizione chiave per la vita come noi la conosciamo.

Criteri di abitabilità e "superterrestri"

Oltre al essere nella zona abitabile, gli astronomi prendono in considerazione altri fattori. Un ruolo importante è giocato dal tipo di pianeta: il maggiore interesse è per i pianeti rocciosi simili alla Terra, non i giganti gassosi. Vengono anche valutate la stabilità della stella ospite e la presenza di atmosfera. Un particolare tipo di oggetti che suscita un interesse crescente è quello delle "superterrestri", pianeti la cui massa supera quella terrestre ma è significativamente inferiore a quella dei giganti gassosi. Potrebbero avere una maggiore gravità, che trattiene un'atmosfera densa, e una geologia attiva che favorisce il ciclo dei materiali.

Sistema TRAPPIST-1: sette mondi attorno a un nano-rossa

Una delle sistemi più promettenti è TRAPPIST-1, situata a circa 40 anni luce da noi. Attorno a un nano-rosso freddo girano sette pianeti rocciosi, simili per dimensione alla Terra. Tre di loro — TRAPPIST-1e, f e g — si trovano nel centro della zona abitabile. Questo è un laboratorio unico per la planetologia comparativa, che permette di studiare mondi con condizioni potenzialmente diverse in un unico sistema. Tuttavia, la vita attorno a un nano-rosso si scontra con sfide: queste stelle spesso scoppiano, esponendo i pianeti a potenti esplosioni di radiazione ultravioletta. Inoltre, a causa del riscatto gravitazionale, queste pianete, probabilmente, sono sempre rivolte alla stella da una parte, creando un estremo contrasto di temperature tra emisferi diurni e notturni.

Proxima Centauri b: il vicino più vicino

La più vicina esopianeta conosciuta, Proxima Centauri b, si trova a soli 4,24 anni luce nella sistema della stella più vicina al Sole. Questa pianeta roccioso ruota attorno a un nano-rosso e si trova all'interno della zona abitabile. La sua scoperta è stata una sensazione, tuttavia, le condizioni su di essa, probabilmente, sono estremamente severe. La stella Proxima Centauri è conosciuta per la sua alta attività esplosiva, che potrebbe aver portato all'erosione dell'atmosfera del pianeta e all'effetto delle radiazioni dure sulla superficie. La domanda su se il pianeta è stato in grado di conservare l'atmosfera e il campo magnetico per proteggere dalla radiazione rimane aperta.

Kepler-186f: il primo analogo della Terra nella zona abitabile

La pianeta Kepler-186f scoperta dal telescopio Kepler è la prima esopianeta roccioso di dimensione terrestre scoperta nella zona abitabile della sua stella. Ruota attorno a un nano-rosso, che è significativamente più freddo e più piccolo del Sole. La sua dimensione, solo il 10% superiore a quella terrestre, permette di presupporre con alta probabilità la sua natura rocciosa. Anche se si trova nella zona abitabile, l'energia ricevuta dalla sua stella è equivalente solo a un terzo di quella che riceve la Terra dal Sole, ponendola sul lato esterno, più freddo, di questa zona. Questo potrebbe significare che le condizioni sulla sua superficie ricordano più quelle marziane che quelle terrestri.

Future ricerche: ricerca di biomarcatori

L'individuazione di pianeti nella zona abitabile è solo il primo passo. La principale sfida del futuro, che sarà affidata ai telescopi di nuova generazione come James Webb e alle osservatorie che stanno solo essere progettate, è l'analisi delle loro atmosfere. Gli astronomi cercheranno biosignature — marcatori chimici che potrebbero indicare la presenza di vita. Questi includono ossigeno, ozono, metano e le loro combinazioni, che in condizioni terrestri sono attivamente prodotti da processi biologici. L'individuazione di una tale inequilibrio chimico nell'atmosfera di un pianeta lontano sarà un argomento solido, anche se non del tutto decisivo, a favore dell'esistenza di vita. In questo modo, l'astronomia moderna passa dal semplice conteggio dei pianeti alla loro caratterizzazione approfondita, avvicinandosi gradualmente a una delle domande fondamentali dell'umanità: siamo soli nell'Universo?

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