I segreti infrarossi della Terra: la chiave per trovare vita in mondi lontani
La missione LIFE e la ricerca di vita su esopianeti
L’intenzione dei ricercatori è quella di utilizzare la Terra come esempio per dimostrare che la missione spaziale LIFE (Large Interferometer for Exoplanets) pianificata può avere successo e che la procedura di misurazione prevista funziona.
• La missione LIFE e la ricerca di vita su esopianeti
• Prospettiva e stagioni: come influenzano le osservazioni?
L’iniziativa internazionale LIFE, guidata dall’ETH di Zurigo, prevede l’utilizzo di una rete di cinque satelliti per rilevare eventuali tracce di vita su esopianeti. L’obiettivo è quello di studiare in modo più dettagliato gli esopianeti simili alla Terra – pianeti rocciosi che hanno dimensioni e temperature simili alla Terra, ma orbitano attorno ad altre stelle.
Il piano prevede di posizionare cinque satelliti più piccoli nello spazio vicino al Telescopio Spaziale James Webb. Insieme, questi satelliti formeranno un grande telescopio che agirà come un interferometro per raccogliere la radiazione termica infrarossa degli esopianeti. Lo spettro della luce può quindi essere utilizzato per dedurre la composizione di tali esopianeti e delle loro atmosfere. “Il nostro obiettivo è rilevare composti chimici nello spettro luminoso che suggeriscano la presenza di vita sugli esopianeti”, spiega Sascha Quanz, che guida l’iniziativa LIFE.
La Terra come un esopianeta
Nello studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, i ricercatori Jean-Noël Mettler, Björn S. Konrad, Sascha P. Quanz e Ravit Helled hanno indagato quanto bene una missione LIFE potrebbe caratterizzare l’abitabilità di un esopianeta. A tal fine, hanno deciso di trattare la Terra come se fosse un esopianeta e di effettuare osservazioni sul nostro pianeta natale.
La particolarità dello studio è che il team ha testato le capacità della futura missione LIFE su spettri reali piuttosto che simulati. Utilizzando i dati di uno degli strumenti di misurazione atmosferica sul satellite di osservazione della Terra Aqua della NASA, hanno generato gli spettri di emissione della Terra nel medio infrarosso, come potrebbero essere registrati in future osservazioni di esopianeti.
Prospettiva e stagioni: come influenzano le osservazioni?
I fisici hanno considerato tre geometrie di osservazione – le due viste dai poli e una vista equatoriale aggiuntiva – e si sono concentrati sui dati registrati a gennaio e luglio per tenere conto delle maggiori variazioni stagionali.
Il risultato chiave dello studio è incoraggiante: se un telescopio spaziale come LIFE osservasse il pianeta Terra da una distanza di circa 30 anni luce, troverebbe segni di un mondo temperato e abitabile. Il team è stato in grado di rilevare concentrazioni dei gas atmosferici CO 2 , acqua, ozono e metano negli spettri infrarossi dell’atmosfera terrestre, così come condizioni superficiali che favoriscono la presenza di acqua. La presenza di ozono e metano è particolarmente importante in quanto questi gas sono prodotti dalla biosfera terrestre.
Questi risultati sono indipendenti dalla geometria di osservazione, come hanno dimostrato i ricercatori. Questa è una buona notizia, perché la geometria di osservazione esatta per future osservazioni di esopianeti simili alla Terra sarà probabilmente sconosciuta.
Tuttavia, quando si confrontano le fluttuazioni stagionali, il risultato è meno rivelatore. “Anche se la stagionalità atmosferica non è facilmente osservabile, il nostro studio dimostra che le missioni spaziali di prossima generazione possono valutare se gli esopianeti terrestri temperati vicini sono abitabili o addirittura abitati”, afferma Quanz.