Ormai è cosa nota, di esopianeti nell’Universo ve ne sono a bizzeffe, tanto che, per gli scienziati, il problema non è tanto scovarli, ma scegliere i migliori candidati potenzialmente abitabili su cui concentrare le sessioni di osservazione. Utilizzando un modello che simula più realisticamente le condizioni atmosferiche planetarie, un team di ricerca internazionale ha scoperto un processo che potrebbe avere un ruolo importante nel determinare l’abitabilità degli esopianeti.
I modelli attuali simulano le condizioni atmosferiche lungo una sola dimensione, quella verticale. La nuova ricerca apparsa sull’Astrophysical Journal, frutto della collaborazione tra Institute of Space Studies di New York, ha effettuato calcoli su tre dimensioni, permettendo ai ricercatori di simulare la circolazione dell’atmosfera e di identificare le caratteristiche di quella circolazione, operazione che i modelli unidimensionali non permettono di fare.
La superficie di un mondo alieno è considerata potenzialmente abitabile se la sua temperatura consente all’acqua liquida di essere presente per un tempo sufficiente (parliamo di miliardi di anni) per consentire alla vita di prosperare. Se il pianeta è troppo lontano dalla stella principale, la temperatura sarà troppo fredda e gli oceani congeleranno. Se è troppo vicino, la luce della stella sarà troppo intensa e l’acqua degli oceani si disperderà nello spazio. Ciò avviene quando il vapore acqueo sale ad un livello nell’atmosfera superiore chiamato stratosfera e viene scomposto nelle sue componenti elementari (idrogeno e ossigeno) dalla luce ultravioletta della stella. Gli atomi di idrogeno, estremamente leggeri, possono quindi disperdersi nello spazio. I pianeti nel processo di perdere i loro oceani in questo modo si dice siano entrati in un stato di effetto serra “umido” a causa delle loro stratosfere umide.
Secondo i modelli precedenti, questo effetto si verifica solo quando sono presenti temperature superiori a 66 gradi per un lungo tempo. Tali temperature, non adatte alla vita come è sulla Terra, generano tempeste convettive che innescano l’effetto serra umido. I ricercatori hanno però scoperto che nel caso di pianeti a lenta rotazione, che rivolgono quindi al loro sole sempre la stessa faccia, tale fenomeno può verificarsi in condizioni diverse.
A riscaldare l’aria e portare il vapore acqueo nello stratosfera potrebbero essere la radiazione infrarossa rilasciata dalla stella e poi assorbita dalle gocce d’acqua e nei cristalli presenti nelle nubi e nell’umidità dell’aria. Tale processo è particolarmente rilevante sui pianeti attorno a stelle a bassa massa che sono più fredde e meno luminose del Sole.
Il nuovo modello ha dimostrato che, dal momento che queste stelle emettono la maggior parte della loro luce alle lunghezze d’onda dell’infrarosso, uno stato di effetto serra umido risulterà anche in condizioni comparabili o un po’ più calde dei tropici della Terra. Per gli esopianeti più vicini alle loro stelle, il team ha scoperto che il processo dell’assorbimento della radiazione infrarossa aumenta gradualmente l’umidità nella stratosfera. Quindi, contrariamente alle vecchie predizioni, è possibile che un esopianeta molto vicino alla sua stella madre possa rimanere abitabile.
Secondo gli autori dello studio il nuovo lavoro aiuterà gli astronomi a scegliere i candidati più promettenti nella ricerca di pianeti che potrebbero sostenere la vita. «Se conosciamo la temperatura della stella, possiamo valutare se i pianeti vicini sono nelle condizione di effetto serra umido», ha dichiarato Anthony Del Genio di GISS, coautore del paper. «La tecnologia attuale verrà spinta al limite per rilevare anche piccole quantità di vapore acqueo nell’atmosfera degli esopianeti contribuendo così alla ricerca di potenziali mondo abitabili».