La Terra vista dalla sonda JUNO nel 2013. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Si chiama LIFE (Large Interferometer For Exoplanets) la potenziale futura missione spaziale nel medio infrarosso, progettata per caratterizzare le atmosfere degli esopianeti terrestri e cercare la vita al di fuori del Sistema Solare. Guidata dall’EHT (Eidgenössische Technische Hochschule) di Zurigo, LIFE un giorno potrebbe potenzialmente essere in grado di trovare vita su altri pianeti (se questa ci fosse).
Per testare se questo è davvero possibile, i fisici dell’EHT e dell’Università di Zurigo hanno condotto uno studio trattando la nostra Terra come se fosse un esopianeta. I risultati che hanno ottenuto suggeriscono che sì, LIFE potrebbe identificare correttamente la Terra come un pianeta in cui la vita può prosperare, con livelli rilevabili di bioindicatori, un clima temperato e condizioni che consentono la presenza di acqua liquida in superficie.
La missione LIFE ha come obbiettivo lo studio più dettagliato finora degli esopianeti simili alla Terra. Si tratta di mondi rocciosi, con dimensioni e temperatura paragonabili a quelle del nostro pianeta. Mondi in cui la missione potrebbe forse, un giorno, identificare tracce di vita extraterrestre.
Il concept della missione prevede il posizionamento di cinque piccoli satelliti nel punto lagrangiano L2 del sistema Terra-Sole, vicino al telescopio spaziale James Webb. Insieme, questi satelliti formeranno un grande telescopio che fungerà da interferometro, per captare la radiazione termica infrarossa degli esopianeti.
Lo spettro della luce rilevata potrà quindi essere utilizzato per dedurre la composizione di questi esopianeti, e delle loro atmosfere. “Il nostro obiettivo è rilevare i composti chimici nello spettro luminoso che suggeriscono la presenza di vita su quegli esopianeti” ha spiegato Sascha Quanz, che guida l’iniziativa LIFE.
Erano due le domande più importanti a cui gli scienziati dovevano rispondere per poter mettere a punto il progetto, e per le quali hanno sfruttato il nostro pianeta. La prima era: se un grande telescopio dovesse osservare la nostra Terra dallo spazio, che tipo di radiazione infrarossa registrerebbe?
Poiché la Terra verrebbe osservata da una grande distanza, sembrerebbe un puntino, senza caratteristiche riconoscibili come il mare o le montagne, esattamente come appaiono a noi gli esopianeti che oggi osserviamo. Ciò significa che gli spettri sarebbero medie spaziali e temporali dipendenti da quali zone del pianeta osserverebbe il telescopio, a seconda di angoli e inclinazione, e per quanto tempo.
La seconda domanda, quindi, era: se questi spettri mediati su diverse osservazioni fossero analizzati per ottenere informazioni sull’atmosfera terrestre e sulle condizioni della superficie, in che modo i risultati dipenderebbero da fattori come la geometria dell’osservazione e le fluttuazioni stagionali?
I ricercatori hanno così considerato tre diverse possibili geometrie di osservazione: due viste dai poli, una equatoriale centrata sull’Africa, e un’ulteriore vista equatoriale centrata sull’Oceano Pacifico. Inoltre, si sono concentrati sui dati registrati a gennaio e a luglio per tenere conto delle maggiori variazioni stagionali.
Il risultato principale dello studio è incoraggiante. Se un telescopio spaziale come LIFE dovesse osservare il pianeta Terra, troverebbe segni di un mondo temperato e abitabile. Il team, combinando gli spettri termici da un set di dati empirici di osservazioni della Terra integrate con un modello di rumore per LIFE per creare osservazioni fittizie, è riuscito a rilevare le concentrazioni di anidride carbonica, acqua, ozono e metano in atmosfera negli spettri infrarossi dell’atmosfera terrestre, nonché le condizioni superficiali che favoriscono la presenza di acqua. La prova dell’ozono e del metano è particolarmente importante, poiché questi gas sono prodotti dalla biosfera terrestre.
E soprattutto, questi risultati sono indipendenti dalla geometria di osservazione. Questa è un’ottima notizia, perché l’esatta geometria di osservazione per le future osservazioni di esopianeti simili alla Terra sarà probabilmente sconosciuta.
Per quanto riguarda la stagionalità, le cose si fanno un po’ più difficili. I cambiamenti atmosferici dipendenti dalle stagioni sono da tenere in considerazione, e sicuramente introdurranno un margine d’incertezza negli spettri mediati. Tuttavia, complessivamente, lo studio dimostra che le missioni spaziali di prossima generazione come LIFE possono valutare non solo se i vicini esopianeti terrestri temperati siano oppure no abitabili (ma anche se siano addirittura abitati).
Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, è reperibile qui.
Questo il sito ufficiale della missione LIFE.
