Scoperta una nuova Super Terra: c'è vita oltre il Sistema solare?

È stata pubblicata pochi giorni fa sulla rivista americana The Astronomical Journal la scoperta, da parte di un team di ricerca dell’University of California, Irvine, di un possibile esopianeta di tipo super-Terra in orbita nella zona abitabile della sua stella: una piccola nana rossa poco luminosa chiamata GJ 251. Si tratta della regione in cui, almeno in teoria, potrebbe esistere acqua allo stato liquido. Il nuovo esopianeta, denominato GJ 251c, completa una rivoluzione attorno alla sua stella in circa 54 giorni e ha una massa stimata maggiore di o uguale a circa 3,8 volte quella della Terra. Si trova a circa 18 anni luce da noi — una distanza “interstellare” relativamente piccola.

Abbiamo parlato di questa scoperta e dei suoi futuri sviluppi con Davide Gandolfi, astrofisico del Dipartimento di Fisica dell’Università di Torino, che da anni si occupa dello studio degli esopianeti.

Professore, come valuta la scoperta del team dell'University of California, Irvine? Davvero GJ 251c può essere considerato un candidato interessante nella ricerca di pianeti abitabili?

La scoperta di questo possibile esopianeta aggiunge sicuramente un tassello fondamentale per determinare quale sia la frequenza con cui le stelle più piccole e più fredde del Sole ospitano pianeti di tipo terrestre nella loro zona di abitabilità. Questa è la regione attorno a una stella in cui la temperatura è tale che l’acqua può trovarsi allo stato liquido.

Come proseguiranno le osservazioni di GJ 251c?

Come affermato dagli autori stessi nel loro articolo, GJ 251c al momento rimane un candidato esopianeta che necessita nuove osservazioni per confermare la sua natura e/o un’analisi indipendente dei dati esistenti. Mi aspetto che la stella venga monitorata usando altri strumenti per confermare o confutare la scoperta. Data la sua vicinanza alla Terra (appena 18 anni luce) e la luminosità ridotta della stella (poco meno di due centesimi di quella del Sole), osservazioni future potrebbero permetterci di vedere direttamente l’esopianeta attraverso la cosiddetta tecnica del direct imaging, e di studiare la composizione chimica della sua atmosfera e di ricercare possibili biofirme legate alla presenza di eventuale vita extraterrestre.

Che cosa rende un pianeta “potenzialmente abitabile”? Quali caratteristiche deve avere per poter ospitare la vita così come la conosciamo?

La ricerca di vita così come la conosciamo noi sulla Terra è legata alla presenza di acqua allo stato liquido. Per questo motivo cerchiamo esopianeti nella zona di abitabilità della loro stella. Tuttavia è una condizione (forse) necessaria ma non sufficiente. Esistono altre caratteristiche che rendono un pianeta abitabile. Per citarne alcune: la sua atmosfera deve avere delle caratteristiche chimico/fisiche particolari; il flusso di radiazione proveniente dalla stella e ricevuto dal pianeta deve rimanere grossomodo costante su tempi scala di miliardi di anni; l’orbita del pianeta deve essere stabile e il sistema planetario non deve essere dinamicamente attivo.

Vorrei tuttavia sottolineare che queste considerazioni partono dal paradigma della vita così come la conosciamo noi sulla Terra, e dall'assunzione che ogni eventuale forma di vita extraterrestre si sia sviluppata in condizioni simili a quelle presenti sul nostro pianeta. Il paradigma potrebbe essere un modello limitato e la nostra assunzione potrebbe essere sbagliata. La natura ci ha spesso stupito andando oltre ogni nostra immaginazione: gli esseri viventi potrebbero comparire in ambienti che al momento ci sembrano inadatti ad ospitare la vita.

Gli studiosi hanno impiegato oltre vent’anni di osservazioni per individuare questo esopianeta. Quali tecniche e strumenti vengono usati oggi per scoprire e studiare gli esopianeti?

La tecnica utilizzata dagli autori dell’articolo è quella delle velocità radiali, un metodo indiretto che permette di rivelare la presenza di esopianeti studiando il moto della loro stella attorno al baricentro del sistema planetario – moto indotto dalla presenza dei pianeti stessi. Questa tecnica permette anche di determinare il tempo impiegato dai pianeti a compiere una rivoluzione (il cosiddetto periodo orbitale), la distanza dalla stella e il limite inferiore della loro massa. Per questo motivo, nel caso di GJ 251c si parla di massa maggiore di o uguale a circa 3,8 masse terrestri. 

La scoperta è stata effettuata analizzando circa 600 misure di velocità radiale che coprono un intervallo temporale di più di 20 anni. Gli autori hanno usato strumenti di elevata stabilità che permettono di misurare la velocità con cui si muove la stella attorno al baricentro con una precisione di 1-2 metri al secondo, pari alla velocità con cui cammina un uomo. Sapevamo che la stella GJ 251 ospita un esopianeta chiamato GJ 251b che si trova su un’orbita più interna. Le nuove misure hanno permesso di migliorare la stima dei parametri fondamentali del pianeta noto e di individuare un secondo possibile esopianeta su un’orbita più esterna, GJ 251c. 

Un’altra tecnica molto utilizzata per scoprire e studiare gli esopianeti è quella dei transiti che consiste nel rilevare la diminuzione di luce della stella osservata quando un esopianeta transita di fronte al suo disco. Questo metodo è complementare al precedente e permette di determinare il raggio dei pianeti, un altro parametro fondamentale per studiare le loro caratteristiche.

Dopo anni di ricerca, lei personalmente quanto crede nella possibilità di trovare vita oltre il Sistema Solare? E, secondo lei, quanto siamo vicini a una scoperta di questo tipo?

Sono fermamente convinto che esista (o che sia esistita) vita al di fuori del Sistema Solare. La nostra galassia – la Via Lattea – ospita centinaia di miliardi di stelle e ognuna di queste potrebbe ospitare un sistema planetario. Lo studio che abbiamo condotto in 30 anni di ricerca di esopianeti – il primo esopianeta attorno a una stella simile al Sole è stato scoperto nel 1995! – ci ha permesso di stabilire che almeno una stella su tre della nostra galassia ospita un sistema planetario. Per citare un famoso libro di Carl Sagan: “Se ci fossimo solo noi nell’universo sarebbe uno spreco di spazio”. 

Ritengo che gli strumenti che attualmente stiamo costruendo per osservare gli esopianeti da terra e dallo spazio ci permetteranno in un futuro non lontano di rilevare nelle atmosfere di questi  possibili composti chimici prodotti da processi biologici – una prova (forse) decisiva dell’esistenza di vita extraterrestre.