Studiare la storia della Terra per migliorare la ricerca della vita sugli esopianeti

Il NASA Astrobiology Program cerca di dare una risposta alle domande sull’evoluzione e sull’origini della vita sulla Terra e sull’esistenza della vita al di fuori del nostro sistema solare.
UC Riverside è a capo di uno degli otto nuovi team di ricerca del programma della NASA e con le altre squadre costituisce il programma dell’ Interdisciplinary Consortia for Astrobiology Research della NASA.
Il team guidato dall’UCR vuole rispondere alla domanda fondamentale su come rilevare gli esopianeti che potrebbero ospitare la vita e mantenerla a lungo. Per questo occorre sviluppare la capacità di eseguire ricerche per scoprire i gas “biologici” presenti nelle atmosfere di pianeti distanti molti anni luce dalla Terra.
Come ha detto il biogeochimico dell’UCR e capo del progetto Timothy Lyons: “Per raggiungere questo obiettivo, la nostra ricerca si concentra sui molti e diversi capitoli della storia della Terra – o Terre alterative – che coprono miliardi di anni e offrono modelli critici per l’esame di esopianeti ben oltre il nostro sistema solare”.
Gli esopianeti sono distanti molti anni luce dalla Terra e forse non avremo mai la possibilità di visitarli in nessun modo. Nel prossimo futuro, ha aggiunto Lyons, gli scienziati disporranno di strumenti capaci di analizzare la composizione delle atmosfere degli esopianeti alla ricerca di gas come l’ossigeno e il metano che potrebbero essere rilasciati da forme di vita.
La Terra ha subito notevoli e drammatici cambiamenti negli ultimi 4,5 miliardi di anni, con importanti transizioni che si verificano nella tettonica delle placche, nel clima, nella chimica degli oceani, nella struttura dei nostri ecosistemi e nella composizione dell’atmosfera.
Lyons ha aggiunto: “Questi cambiamenti rappresentano un’opportunità. I diversi periodi della storia evolutiva della Terra forniscono scorci di molti mondi in gran parte alieni, alcuni dei quali potrebbero essere analoghi di stati planetari abitabili che sono molto diversi dalle condizioni sulla Terra attuale”.
Per il team di Lyon le nuove frontiere della ricerca includono studi sui primi 500 milioni di anni della Terra, nonché previsioni sul nostro pianeta e su come sarà la vita miliardi di anni nel futuro.
Lo studio dei gas biologici nel passato della Terra consentirà al team di progettare telescopi e perfezionare modelli interpretativi per osservare potenziali tracce di vita nelle atmosfere degli esopianeti lontani, ha osservato il biogeochimico della Georgia Tech Christopher Reinhard.
Una volta che i ricercatori hanno compreso come la Terra e la sua stella, il Sole, sono cambiate mantenendo gli oceani liquidi brulicanti di vita per miliardi di anni, il team può prevedere come altri sistemi planetari potrebbero aver sviluppato e mantenuto la vita e capire meglio come e dove cercarla.
Come ha spiegato l’astrobiologo Edward Schwiesterman: “Una tale missione sulla Terra primordiale deve includere un’ampia interdisciplinarietà all’interno del team, una sinergia di impatto all’interno e attraverso le reti di coordinamento della ricerca, o RCN, del programma di astrologia della NASA e un impegno per i risultati che aiuteranno a guidare la scienza della NASA per decenni verso vieni”.
Il successo di questa missione ha bisogno di competenze biologiche, chimiche, geologiche, oceanografiche e astronomiche. Il biogeochimico della Yale University Noah Planavsky ha detto: “il nostro team porta tutto questo in dote”. Di conseguenza, le diverse competenze all’interno del team vedono la presenza di astronomi, planetologi, geologi, geofisici, oceanografi, biogeochimici e geobiologi.
Il team raccoglierà campioni di antiche roccia e sedimenti moderni da tutto il mondo e utilizzerà i dati ottenuti per sviluppare modelli computazionali per gli oceani e le atmosfere antiche e future della Terra.
“I modelli consentiranno al team di valutare se diversi periodi della storia della Terra siano stati caratterizzati da gas che sarebbero stati rilevabili da una prospettiva distante come prodotti della vita, proprio come l’ossigeno imprime la vita sul nostro pianeta oggi”, ha affermato l’esoplanetologo Stephanie Olson della Purdue University Earth.
Questo lavoro impone una visione multiforme della Terra come un sistema complesso che è variato notevolmente nel tempo. Eppure, nonostante tutti i cambiamenti, la Terra è rimasta abitabile per miliardi di anni, con oceani di acqua liquida ricchi di vita.
Il modo in cui la Terra è diventata ed è rimasta abitabile e se la sua vita potrebbe essere rilevabile oggi o in passato da un osservatore distante sono le domande che alla fine definiranno e perfezioneranno la ricerca della vita sugli esopianeti.
“In breve”, ha detto Lyons, “l’entusiasmante obiettivo del nostro team è quello di fornire una nuova e più olistica visione della storia evolutiva della Terra al fine di indirizzare la ricerca specifica della NASA per la vita su mondi lontani”.
Le reti di coordinamento per la ricerca o RCN sono il nuovo volto dell’astrobiologia alla NASA, dopo 20 anni di entusiasmanti ricerche sotto l’egida del NASA Astrobiology Institute, che in precedenza aveva supportato il team guidato dall’UCR.
Il finanziamento di 4,6 milioni di dollari della NASA avrà una durata di cinque anni e includerà membri del team del Georgia Tech, Yale University, Purdue University, UCLA, NASA Ames Research Center e collaboratori da tutto il mondo.
Fonte: https://phys.org/news/2020-12-earth-history-life-exoplanets.html