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Pianeti abitabili: le simulazioni generano risultati “completamente inaspettati”

Gli esopianeti rocciosi che si sono formati all'inizio della vita della galassia potrebbero aver avuto maggiori probabilità di sviluppare un campo magnetico e una tettonica a placche rispetto a quelli che si sono formati in seguito. Se fosse vero, i pianeti abitabili sarebbero i più vecchi della galassia

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Secondo alcuni ricercatori, gli esopianeti rocciosi che si sono formati all’inizio della vita della galassia potrebbero aver avuto maggiori probabilità di sviluppare un campo magnetico e una tettonica a placche rispetto ai pianeti che si sono formati in seguito. Poiché entrambe queste condizioni sono considerate favorevoli allo sviluppo della vita, ciò significherebbe che, eventuali altre forme di vita sviluppatesi nella Galassia, potrebbero essersi sviluppate sui pianeti più antichi mentre pianeti formati più recentemente potrebbero avere meno possibilità di svilupparla.

Come scienziato capo, il planetologo Craig O’Neill, ha dichiarato: “La tettonica a placche è importante per l’abitabilità, e sembra che i pianeti rocciosi che si sono formati nelle prime fasi della vita della galassia abbiano trovato condizioni più favorevoli per lo sviluppo di questo fenomeno, condizioni che con l’invecchiamento della galassia sono cambiate ed è improbabile che si ripresentino nuovamente”.

Gli esopianeti – quei pianeti in orbita attorno a stelle lontane – hanno attirato un grande interesse a causa della possibilità che alcuni di loro possano ospitare la vita. Presentando i suoi risultati alla conferenza di geochimica di Goldschmidt, il professor Craig O’Neill (direttore del Macquarie Planetary Research Center, Macquarie University) ha continuato:

A causa delle grandi distanze coinvolte, disponiamo di una quantità limitata di informazioni su questi esopianeti, ma possiamo comprenderne alcune, come la posizione, la temperatura e alcune idee sulla geochimica degli esopianeti. Questo ci consente di sviluppare modelli sul modo in cui si sono sviluppati”.

Utilizzando enormi simulazioni con centinaia di processori sulla Australian Computing Infrastructure, il team ha sviluppato i parametri noti attraverso il codice di geodinamica ASPECT, che simula lo sviluppo dell’interni dei pianeti, il gruppo di O’Neill è stato in grado di dimostrare che molti dei primi pianeti avrebbero avuto la tendenza a sviluppare la tettonica a zolle, che è favorevole allo sviluppo della vita.

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La tettonica a placche agisce come una specie di termostato per la Terra creando le condizioni che permettono alla vita di evolversi. La Terra ha molto ferro nel suo nucleo, e avevamo ipotizzato che ciò sarebbe necessario per lo sviluppo tettonico. Tuttavia, abbiamo scoperto che anche i pianeti con poco ferro possono sviluppare tettonica a zolle se i tempi sono giusti. Questo è stato completamente inaspettato“, ha spiegato.

Lo sviluppo della tettonica a placche provoca un notevole effetto a catena. “I pianeti che si sono formati in seguito potrebbero non aver sviluppato la tettonica a zolle, il che significa che non hanno questo termostato incorporato. Ciò non influisce solo sulla temperatura della superficie, ciò significa che il nucleo rimane caldo, il che inibisce lo sviluppo di un campo magnetico. Se non c’è campo magnetico, il pianeta non è protetto dalle radiazioni solari e tende a perdere la sua atmosfera. Quindi la vita diventa difficile da sostenere. Un pianeta deve essere fortunato ad avere la giusta posizione e la giusta geochimica al momento giusto per sostenere la vita“, ha affermato il professor O’Neill.

I ricercatori sanno che l’equilibrio chimico generale della Galassia è cambiato nel tempo per diversi motivi, come il materiale che si fonde in stelle e corpi planetari o che viene espulso attraverso le supernovae. Ciò significa che il materiale interstellare disponibile oggi per formare i pianeti è significativamente diverso da quello che era disponibile nella galassia primordiale.

Quindi i pianeti che si sono formati prima lo hanno fatto in condizioni più favorevoli per consentire lo sviluppo della vita“, ha detto Craig O’Neill. “Queste condizioni stanno diventando sempre più rare nella nostra galassia“.

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Commentando, la professoressa Sara Russell ha dichiarato:

Negli ultimi anni, progetti straordinari come la missione Kepler della NASA hanno localizzato migliaia di pianeti in orbita attorno ad altre stelle. Tuttavia, queste osservazioni forniscono solo informazioni di base. È importante combinare campagne di osservazione con grandi progetti di simulazione come questo, che ci dicono davvero qualcosa sull’evoluzione geologica dei pianeti formati nelle diverse fasi dell’evoluzione galattica. Questo ci consente di costruire un quadro di come potrebbero apparire questi strani mondi e quanto potrebbero essere abitabili“.

Sara Russell è membro del comitato scientifico della Geochemical Society. È professore di scienze planetarie e leader del Planetary Materials Group presso il Museo di storia naturale di Londra. Non è stata coinvolta in questo lavoro e questo è un commento indipendente.

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Il 5 giugno 2020, la NASA ha confermato il rilevamento di 4158 esopianeti nella nostra galassia. Gli esopianeti più vicini orbitano attorno alla stella Proxima Centuri, che si trova a circa 4 anni luce dalla Terra (gli ultimi dati indicano 2 o 3 esopianeti).

La conferenza Goldschmidt è la principale conferenza geochimica del mondo, ospitata dalla Geochemical Society e dall’Associazione europea di geochimica. Tenuta annualmente, copre tematiche come i cambiamenti climatici, l’astrobiologia, lo sviluppo e le condizioni planetari e stellari, la chimica dei materiali della Terra, l’inquinamento, l’ambiente sottomarino, i vulcani e molti altri campi di ricerca.