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Attualità

Alla ricerca della vita tra i sistemi planetari extrasolari

Scritto da (Redazione), lunedì 17 aprile 2017 12:27:09

Ultimo aggiornamento lunedì 17 aprile 2017 12:27:09

di Giuseppe Gargano

La teoria più accreditata a riguardo della formazione del sistema solare è un perfezionamento di quella classica di Kant-Laplace del XVIII secolo. Secondo tale teoria, circa 4,5 miliardi di anni fa la nebulosa protoplanetaria, formata da gas e polveri, che circondava il giovane Sole, che aveva appena 500 milioni di anni, perturbata dalle onde gravitazionali della stella, subì un collasso, che determinò la graduale formazione dei pianeti, quale accrescimento di materia per attrazione. Essi divennero corpi sferoidi, trasformando parte dell'energia gravitazionale in energia cinetica di rotazione, ruotando, pertanto, intorno al proprio asse e intorno al Sole.

Così quattro corpi minori e rocciosi si stabilirono su orbite tra 0,39 e 1,52 UA (unità astronomiche - 1 UA = 150 milioni di km., distanza media Terra-Sole), mentre altri quattro grandi e gassosi orbitavano all'esterno. Tutius e Bode (1766-1772) individuarono una progressione matematica empirica, che permetteva di calcolare la distanza dei pianeti dal Sole, o meglio i semiassi maggiori delle loro orbite. Pertanto, questi possono essere calcolati, avvicinandosi molto ai valori osservativi; ciò favorì la scoperta degli asteroidi o pianetini, frammenti di un pianeta mai costituitosi tra Marte e Giove. Così lungo tre orbite particolari, condizionate dal campo di gravità del Sole e dall'interazione coi pianeti giganti, si sistemarono reminiscenze della materia primordiale: la fascia dei pianetini a circa 2,8 UA, la nube di Kuiper tra 30 e 50 UA, la nube di Oort tra 0,3 e 1,5 anni-luce (1 anno-luce = 9500 miliardi di km.).

E' possibile che tale configurazione sia derivata anche dall'interazione gravitazionale del Sole con un'ipotetica nana bruna, una sorta di piccola stella mancata, di nome Nemesis, posta a circa 2 anni-luce. L'effetto mareale di questa nana genererebbe di tanto in tanto il distacco dalla nube più esterna di "palle di neve sporca", cioè di polveri e ghiacci di ammoniaca e acqua tenuti insieme da deboli interazioni gravitazionali. Queste palle sono le comete, che, entrando nel sistema solare, sono obbligate a muoversi su orbite ellittiche molto eccentriche, cioè fortemente schiacciate. Una possibile nube di Oort è stata osservata nei primi anni '80 del XX secolo intorno alla stella Vega (alfa Lyrae), un astro di colore bianco, ricco di idrogeno, con una massa tre volte quella del Sole, un raggio doppio della nostra stella, una temperatura effettiva superficiale di 10715°K (per il Sole 5754°K), distante 26 anni-luce, futura "stella polare" fra 14000 anni. Il suo sistema planetario in formazione non avrà, purtroppo, una lunga vita: infatti Vega vivrà 674 milioni di anni (il Sole 10 miliardi).

Grazie ai moderni telescopi orbitali e a nuovi sofisticati strumenti ottici posizionati sulla Terra, da qualche decennio si è incominciato ad osservare stelle della Sequenza Principale, cioè collocate in una fase evolutiva paragonabile a quella del Sole, con temperature che vanno da 7240 a 1500°K, con lo scopo di individuare sistemi planetari mediante la tecnica dei passaggi dei singoli corpi davanti alla loro stella (occultazioni o eclissi). Le vite di queste stelle sono piuttosto lunghe, per cui i loro pianeti potrebbero evolversi tranquillamente per ospitare una vita macroscopica. La ricerca ha permesso la scoperta di più di tremila sistemi planetari in un intervallo di alcune centinaia di anni-luce dal Sole.

La prima considerazione è stata la mancata conferma della legge di Titius-Bode, che, pertanto, rimane semplicemente una mera speculazione matematica. Possiamo raggruppare i sistemi planetari scoperti in quattro tipologie.

Il primo tipo contempla stelle con uno o due pianeti molto vicini, che orbitano in un tempo molto piccolo, da pochi a meno di cento giorni terrestri. Si tratta di corpi giganti, caldi e gassosi, paragonabili per grandezza a Giove o a Saturno.

Il secondo tipo è formato da stelle con un pianeta grande e gassoso collocato ad una distanza paragonabile a quella della Terra dal Sole.

Il terzo tipo è costituito da stelle con uno o due pianeti di tipo gioviano ubicati grossomodo alle distanze di Giove e Saturno dal Sole.

Il quarto tipo è rappresentato da stelle nane rosse con temperature superficiali di poche migliaia di gradi, intorno alle quali orbitano più pianeti piccoli e rocciosi, confrontabili per dimensioni alla nostra Terra. Tra questi sistemi vi è quello recentemente scoperto intorno alla stella Trappist 1, formato da sette pianeti, di cui alcuni situati nella "fascia esobiologica", cioè l'area circolare dove un pianeta possiede una temperatura superficiale dell'ordine di quella terrestre, quindi adatta a favorire lo sviluppo della vita. Ad ogni modo, questi pianeti ruotano velocemente intorno alla propria stella, mostrando ad essa sempre la stessa faccia, come fa la Luna con la Terra. Così solo quella può conservare temperature miti, mentre l'altra è sempre oscura e molto fredda.

La differenza tra queste quattro tipologie è dovuta, probabilmente, alla diversa costituzione della nube protoplanetaria presente intorno alla stella.

Il terzo tipo è senza dubbio quello che dovrà essere particolarmente indagato nel prossimo decennio, quando entrerà in funzione un telescopio di 40 m. di diametro in costruzione tra le alte vette del Cile. Il suo grande specchio raccoglierà tanta luce da poter essere in grado di individuare eventuali pianeti rocciosi di tipo terrestre collocati tra i corpi giganti di tipo gioviano e la loro stella. Così lo spettroscopio associato al telescopio potrà individuare le componenti dell'atmosfera e, in casi fortunati, addirittura lo spettro della clorofilla rilasciato al passaggio della luce della stella attraverso le grandi foglie delle foreste.

Il cosmo di certo pullula di vita elementare, costituita da batteri e microrganismi, che possono facilmente formarsi anche in situazioni apparentemente ostili. Il problema fondamentale è l'evoluzione verso forme macroscopiche e l'intelligenza. La presenza di pianeti nell'esobiosfera non è affatto una certezza circa l'esistenza della vita: infatti il pianeta Venere, delle dimensioni simili a quelle della Terra e posto a 100 milioni di km. dal Sole, a causa della sua lenta rotazione è un inferno di calore; mentre Marte, un miliardo di anni fa coperto da fiumi, laghi e mari, con continenti e calotte polari, è risultato essere un aborto biologico.

Le condizioni fondamentali per la comparsa e lo sviluppo della vita sono temperature miti, presenza di un'atmosfera e dell'acqua allo stato liquido. In un mondo del genere nasce di sicuro la vita. L'esperimento di Miller, effettuato in laboratorio negli anni '50, ha dimostrato la formazione di amminoacidi nell'acqua di una sfera vitrea (assolutamente sterilizzata), dove era riprodotta l'atmosfera della Terra primordiale, costituita da ammoniaca, metano, anidride carbonica, vapore acqueo, a seguito di scariche elettriche (fulmini, come quelli osservati nell'atmosfera di Giove). La vecchia teoria della "panspermia" di Arrhenius, ripresa poi da Fred Hoyle, proverebbe, inoltre, la fecondazione di mondi nelle condizioni fisiche predette, mediante l'impatto di un nucleo di cometa, trasportante amminoacidi formatisi nello spazio interstellare.

La vita, una volta costituitasi in un ambiente come quello terrestre, si evolverebbe, come vuole lo scienziato-scrittore Asimov, in intelligenza tecnologica, presente in esseri di fattezze umanoidi, come considera Margherita Hack; non necessariamente uomini in carne ed ossa, ma anche dinosauri tecnologici o cristalmen (fatti di quarzo).

Un segnale misterioso, denominato "segnale Wow", rappresenterebbe allo stato l'unico sospetto messaggio intelligente extraterrestre catturato dal radiotelescopio di Arecibo (Messico). Proveniva dalle vicinanze di una stella di tipo solare nella costellazione del Sagittario: dal 1977 sino ad oggi non si è riusciti a decifrarlo. Lo stesso radiotelescopio ha inviato qualche anno dopo un forte segnale nella direzione di un ammasso stellare distante da noi 30000 anni-luce: esso viaggia nello spazio, alla velocità della luce (300000 km. al secondo) come una bottiglia nell'oceano; speriamo che qualcuno un giorno lo raccolga e ci risponda!

Intanto si pensa di realizzare un motore di antimateria, in modo da fornire alle nostre astronavi impulsi tali da sviluppare velocità prossime a quelle della luce, magari occupate da androidi capaci di sostituire l'uomo in viaggi interstellari della durata di migliaia di anni.

Qual'è il desiderio di uno come me, appassionato di astronomia sin dall'età di 16 anni? Ammirare un giorno il sorriso sereno di un bambino di un altro mondo, simbolo di innocenza e di amore universale!

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