Trovare la vita vegetale guardando le ombre

Sono stati scoperti più di 4.200 pianeti extrasolari, e mentre sono state sviluppate tecniche di indagine per individuare la vita complessa e tecnologica sugli esopianeti, nessuna tecnica è stata testata per rilevare la vita complessa e non tecnologica come la vita vegetale.
Tuttavia, a breve, i telescopi spaziali potrebbero essere capaci di osservare direttamente gli esopianeti, soprattutto uno di essi posto all’interno della zona abitabile della stella più vicina della Terra. Con l’aiuto di queste nuove macchine che verranno lanciate nello spazio e di un team di ricercatori in informatica e astronomia presso la Northern Arizona University, una risposta a questa domanda potrebbe non essere così lontana.
Finanziato da una sovvenzione della NASA Habitable Worlds, un team di ricercatori, che include Chris Doughty, David Trilling e Ph.D. lo studente Andrew Abraham, ha pubblicato uno studio sull’International Journal of Astrobiology che sviluppa e testa una tecnica per scoprire se la vita specificamente multicellulare o complessa ma non tecnologica può essere rilevata al di fuori del sistema solare. Nel tentativo di trovare alcune risposte, il team si è rivolto a una delle forme di vita multicellulari più comuni della Terra: gli alberi. Più specificamente, le ombre che proiettano.
Come ha spiegato Doughty, autore principale del documento e assistente professore alla School of Informatics, Computing, and Cyber ​​Systems: “La Terra ha più di tre trilioni di alberi, e ognuno proietta ombre in modo diverso dagli oggetti inanimati. Quasi tutte le ombre provengono da piante o oggetti costruiti dall’uomo e, se non ci fosse vita multicellulare, sulla Terra vi sarebbero pochissime ombre quando il Sole è allo zenith”.
Il team ha notato che l’abbondanza di vita multicellulare basata sulla fotosintesi che si è sviluppata in altezza come gli alberi della Terra proietta ombre ad angoli elevati, distinguendoli dalla vita unicellulare. Pertanto, l’utilizzo di futuri telescopi spaziali per osservare i tipi di ombre proiettate dovrebbe, in teoria, determinare se ci sono forme di vita simili ai nostri alberi sugli esopianeti.
“La parte più difficile è che qualsiasi telescopio spaziale futuro avrà probabilmente solo un singolo pixel per determinare se esiste la vita su quel pianeta extrasolare“, ha detto Abraham, che ha lavorato a stretto contatto con Doughty sullo studio. “Quindi, la domanda diventa: possiamo rilevare queste ombre che indicano la vita multicellulare con un singolo pixel?”
Con a disposizione un solo pixel, il team si deve assicurare che le ombre rilevate dai telescopi appartengano alla vita multicellulare e non ad altre caratteristiche superficiali degli esopianeti. Come ha spiegato Trilling, professore associato di astronomia: “È stato suggerito che i crateri potrebbero proiettare ombre simili agli alberi e, se fosse così la nostra idea non funzionerebbe. Così, abbiamo deciso di guardare la replica del sito dello sbarco sulla luna nel nord dell’Arizona, dove gli astronauti dell’Apollo si sono addestrati per la loro missione sulla luna”.
I droni sono stati utilizzati in diversi momenti della giornata per capire se i crateri proiettassero ombre in modo diverso dagli alberi. I ricercatori si sono quindi rivolti all’imaging per capire se la loro teoria funzionerebbe su una scala più ampia. Utilizzando il satellite POLDER (Polarization and Directionality of Earth’s Reflectance), il team è stato in grado di osservare le ombre sulla Terra con diversi angoli di incidenza del sole e a diverse ore del giorno. La risoluzione è stata ridotta per imitare l’aspetto della Terra come un singolo pixel per un osservatore distante. Quindi, il team ha confrontato questo dato con dati simili di Marte, Luna, Venere e Urano per vedere se la vita multicellulare della Terra fosse unica.
Si è scoperto che nei luoghi della Terra dove abbondano gli alberi, come ad esempio in Amazzonia, si distingue la presenza della vita multicellulare, ma quando si trattava di osservare il pianeta nel suo insieme come singolo pixel, distinguere la vita multicellulare è difficile. Nonostante queste difficoltà nel rilevare la presenza della vita vegetale una possibile scoperta potrebbe essere dietro l’angolo. Doughty crede che la tecnica sia comunque valida in teoria: un futuro telescopio spaziale molto potente potrebbe fare affidamento sulle ombre trovate in un singolo pixel.
“Se ogni esopianeta fosse solo un singolo pixel, potremmo essere in grado di utilizzare questa tecnica per rilevare la vita multicellulare nei prossimi decenni”, ha spiegato. “Se sono necessari più pixel, potremmo dover attendere più a lungo affinché i miglioramenti tecnologici rispondano all’esistenza della vita multicellulare sugli esopianeti”.
Fonte: Phys.org