I pianeti senza stelle potrebbero avere lune adatte alla vita.

NOORDWIJK, PAESI BASSI — La vita potrebbe sorgere nei luoghi più oscuri: sulla luna di un pianeta vagante per la galassia senza una stella.

La tirata gravitazionale tra una luna ed il suo pianeta può mantenere alcune particolari satellite sufficientemente caldi da consentire l'esistenza di acqua liquida — una condizione ampiamente considerata fondamentale per la vita. Ora, le simulazioni al computer suggeriscono che, con l'orbita e l'atmosfera giuste, alcune lune in orbita attorno a pianeti vaganti possono restare calde per oltre un miliardo di anni, ha riferito l'astrofisica Giulia Roccetti il 23 marzo al Symposium PLANET-ESLAB 2023. Lavoro scientifico che è stato reso noto anche il 20 marzo sull'International Journal of Astrobiology dalla stessa Roccetti e suoi colleghi.

"Ci potrebbero essere molti luoghi nell'universo in cui possono essere presenti condizioni abitabili", afferma Roccetti, dell'Osservatorio europeo meridionale di Garching, in Germania. Ma la vita ha presumibilmente bisogno anche di stabilità a lungo termine. "Cerchiamo luoghi dove queste condizioni abitabili possano essere sostenute per centinaia di milioni, o miliardi, di anni".

L'abitabilità e la stabilità non necessariamente devono derivare da un Sole vicino. Gli astronomi hanno individuato circa 100 pianeti senza stella, alcuni dei quali probabilmente formati da nubi di gas e polvere come si formano le stelle, altri probabilmente espulsi dal loro sistema solare (SN: 7/24/17). Le simulazioni al computer suggeriscono che potrebbero esserci altrettanti di questi pianeti fluttuanti come ci sono stelle nella galassia.

Tali pianeti orfani potrebbero anche avere delle lune — e nel 2021, i ricercatori hanno calcolato che queste lune non hanno bisogno di essere luoghi freddi e sterili.

A meno che l'orbita di una luna non sia un cerchio perfetto, la spinta gravitazionale del suo pianeta la deforma continuamente. L'attrito risultante all'interno della luna genera calore. Nel nostro stesso sistema solare, questo processo si manifesta su lune come Encelado di Saturno e Europa di Giove (SN: 11/6/17; SN: 8/6/20). Una sufficientemente spessa atmosfera trappola del calore, probabilmente dominata dal biossido di carbonio, potrebbe poi mantenere la superficie abbastanza calda da far stare l'acqua in forma liquida. Questa acqua potrebbe derivare da reazioni chimiche con il biossido di carbonio e l'idrogeno nell'atmosfera, iniziate dall'impatto di particelle cariche ad alta velocità dallo spazio.

Ma una tale luna non rimarrà calda per sempre. Le stesse forze gravitazionali che la riscaldano, modellano anche la sua orbita in un cerchio. Gradualmente, l'altalena della gravità avvertita dalla luna la deforma sempre meno, e la fornitura di calore per attrito diminuisce.

Nuovo studio, Roccetti e i suoi colleghi hanno effettuato 8.000 simulazioni al computer su una stella simile al Sole con tre pianeti grandi come Giove. Queste simulazioni hanno dimostrato che i pianeti espulsi dal loro sistema solare spesso salpano nello spazio con le loro lune al traino.

Il team ha quindi eseguito simulazioni di quelle lune, che si presume siano grandi come la Terra, che ruotano intorno ai loro pianeti lungo l'orbita che hanno raggiunto durante l'espulsione. L'obiettivo era vedere se il riscaldamento gravitazionale si verificava e se durava abbastanza a lungo da poter far nascere la vita. La Terra potrebbe essere diventata abitabile entro qualche centinaio di milioni di anni, anche se le prime prove di organismi viventi qui risalgono a circa 1 miliardo di anni dopo la formazione del pianeta (SN: 1/26/18).

Dato che un'atmosfera è cruciale per la ritenzione di calore, il team ha effettuato i propri calcoli con tre alternative. Per le lune con un'atmosfera della stessa pressione di quella terrestre, il periodo di abitabilità potenziale è durato al massimo circa 50 milioni di anni, ha scoperto il team. Ma può durare quasi 300 milioni di anni se la pressione atmosferica è 10 volte quella terrestre e per circa 1,6 miliardi di anni alle pressioni 10 volte superiori. Quella quantità di pressione potrebbe sembrare estrema, ma è simile alle condizioni sulla Venus, di dimensioni simili.

Calore e acqua potrebbero non essere sufficienti per far apparire gli organismi viventi, però. Le lune dei pianeti vaganti "non saranno i luoghi più favorevoli al sorgere della vita", afferma l'astrofisico Alex Teachey, dell'Istituto di Astronomia e Astrofisica dell'Accademia Sinica a Taipei, Taiwan.

"Penso che le stelle, grazie alla loro incredibile potenza e alla loro longevità, saranno fonti di energia molto migliori per la vita", dice Teachey, che studia le lune degli esopianeti. "Una grande domanda aperta [...] è se puoi anche far nascere la vita in un luogo come Europa o Encelado, anche se le condizioni sono favorevoli a sostenerla, perché non disponi, ad esempio, di radiazioni solari che possono aiutare il processo di mutazione per l'evoluzione".

Ma Roccetti, anche se non è astrobiologa, pensa che le lune dei pianeti orfani abbiano alcuni importanti vantaggi. Avranno dell'acqua, ma non troppa, di cui molti astrobiologi pensano che sia un miglior punto di partenza per la vita che un mondo oceanico. E non avere una stella vicina significa che non ci sono brillamenti solari, che in molti casi distruggono l'atmosfera di un pianeta altrimenti promettente.

"Ci sono molti ambienti nel nostro universo che differiscono molto da quelli che abbiamo qui sulla Terra", dice, "ed è importante esplorarli tutti".

La nostra missione è fornire notizie scientifiche accurate ed accattivanti al pubblico. Quella missione non è mai stata così importante come lo è oggi.

Come organizzazione di stampa senza scopo di lucro, non possiamo farcela senza di voi.

Il vostro sostegno ci consente di mantenere i nostri contenuti gratuiti e accessibili alla prossima generazione di scienziati e ingegneri. Investite nel giornalismo scientifico di qualità donando oggi.