Salve a tutti,
eccoci di nuovo qui a parlare di mondi extraterrestri e di
omini verdi… beh forse di quelli non ancora ma piano piano arriveremo anche a
bussare alla loro porta! Nello scorso articolo ci siamo domandati dove fosse
arrivata la ricerca nell’ambito degli esopianeti e siamo arrivati anche a
sfiorare l’argomento esobiologia. C’è vita la fuori nell’universo? Finito o
infinito che sia, è veramente grande, ma grande grande, grandissimo.. qualcuno
ci dovrà pur essere! Noi esseri umani, nel nostro piccolo, possiamo fare
ipotesi e provare a verificarle con esperimenti e osservazioni, come ci ha
insegnato il nostro vicino di casa Galileo Galilei e le prime ipotesi portano
ovviamente a cercare pianeti simili alla Terra per cercare di ricreare un
ambiente consono all’evoluzione della vita così come è avvenuta sul nostro
pianeta. Certamente non sarà l’unica “modalità di sviluppo della vita”
possibile, ma se dovessimo cercare vita esotica non sapremmo proprio da dove iniziare
a osservare quindi la scelta di concentrarsi su pianeti particolari è stata ben
ponderata. D’altro canto nessuno scarta nessuna ipotesi, se ci ritroveremo di
fronte a possibilità oggi impensabili o comunque ignote verranno certamente
analizzate e studiate.
Quindi cerchiamo pianeti simili alla Terra… ma che significa
simili? L’apoteosi nella ricerca degli esopianeti è trovare un cosiddetto
pianeta Goldilocks!!! Il pianeta Riccioli d’oro! Dalla famosa fiaba in cui la
protagonista sceglieva sempre la via di mezzo in ogni scelta che doveva
affrontare per arrivare ai nostri pianeti che orbitano ne troppo vicino ne
troppo lontano dalla stella ospite.
Questi pianeti si trovano nella zona
abitabile della loro stella e sono di taglia terrestre quindi hanno i
presupposti per mantenere l’eventuale acqua presente, allo stato liquido. Uno
dei migliori candidati è Kepler-22 b. Questo pianeta è un po’ più grande della
Terra, ma si ipotizza che, se fosse presente un’atmosfera simile a quella
terrestre, avrebbe una temperatura superficiale media di 22° C.
Attualmente abbiamo una classificazione delle possibili
tipologie planetarie basata sul nostro Sistema Solare. Dividiamo i pianeti in
tre grandi categorie. I primi sono quelli di tipo terrestre. Questi pianeti
contengono silicati e acqua in proporzioni variabili e non hanno un involucro
molto esteso di elementi volatili. Il limite attualmente riconosciuto per
questa tipologia sono le due masse terrestri. La seconda categoria comprende
invece i cosiddetti pianeti nettuniani. In questa tipologia di pianeti il
raggio del pianeta cresce molto più velocemente rispetto alla massa del pianeta
stesso. Possiedono una maggiore gravità rispetto ai pianeti di tipo terrestre
quindi trattengono più elementi volatili come elio e idrogeno. La loro massa va
da due masse terrestri a 130 masse terrestri. La terza e ultima tipologia sono
i cosiddetti pianeti gioviani. Questi presentano un inversione di tendenza
rispetto ai nettuniani; a causa dell’autocompressione dovuta alla grande massa,
se quest’ultima cresce il raggio diminuisce. Giove ad esempio ha un raggio il
20% maggiore rispetto a quello di Saturno ma la sua massa è più che tripla. Si
parte da circa 0.41 masse gioviane fino a 0.08 masse solari, che poi è il
limite per l’accensione delle cosiddette nane brune.
In questo articolo ci soffermeremo sui pianeti di tipo
terrestre e su “tutti i gusti più uno” (come direbbe Harry Potter! XD) che
possono avere!
I pianeti di tipo terrestre hanno una struttura simile a
quella del nostro pianeta, sono infatti costituiti da un nucleo centrale
metallico (ferro) da un mantello di silicati, da una crosta e da un’atmosfera
secondaria. (Non perché sia di secondaria importanza! XD anzi.. è fondamentale
per la vita sul nostro pianeta. Si dice atmosfera secondaria quella costituita
a partire da impatti cometari, gas liberati dal vulcanesimo ecc.
Le atmosfere
primarie sono invece quelle dei giganti gassosi, formatesi direttamente con il
materiale presente nella nebulosa originaria che ha dato origine all’intero
sistema planetario.) Fra i pianeti di tipo terrestre ci sono ulteriori
divisioni, una delle quali è fatta in base alla massa del pianeta stesso. Si
parla di Sub terre se la massa del pianeta in questione è minore di quella
terrestre, un esempio molto vicino a noi e passato alla ribalta proprio in
questi giorni, è Marte. Questi pianeti sono più difficili da scoprire in quanto
molto piccoli, inoltre non presentano spesse atmosfere a causa della bassa
gravità, non hanno campi magnetici adeguati per proteggere l’eventuale vita
dalle radiazioni pericolose provenienti dallo spazio cosmico e presenterebbero troppo
brevi periodi di attività geologica che porta calore endogeno e permette alla
vita di sostenersi sul pianeta.
Si parla, invece, di Super terre se abbiamo pianeti
la cui massa va da circa 1.9 a circa 10
masse terrestri. Questi pianeti, al contrario dei precedenti, hanno una più
alta gravità superficiale. Il raggio di questi pianeti dipende dalla loro
composizione . Essendo più grandi sicuramente possiedono più elementi
radioattivi nel mantello che creano più calore endogeno che porterebbe alla
presenza della tettonica a placche, tutte cose essenziali e fondamentali per la
vita. Inoltre essendo più grandi presenterebbero un periodo molto lungo di
attività geologica che manterrebbe un campo magnetico adeguato per lunghi
periodi e darebbe più possibilità a una eventuale vita di formarsi. Uno dei
primi pianeti ad essere scoperti e classificati come Super terre è Gliese 876 d.
Infine, si dicono Mega terre i pianeti di tipo terrestre che superano le 10
masse terrestri. Sull’esistenza di questi ultimi ci sono dei dubbi ancora oggi,
molti sostengono che siano dei pianeti di tipo nettuniano, ma le densità
calcolate su alcuni pianeti misurati fanno pensare appunto a una tipologia
terrestre. Uno di questi pianeti è K2-56 b. Pianeta che con un raggio pari a
2,2 raggi terrestri e una massa pari a 16 masse terrestri sembra il candidato
ideale a rappresentare questa categoria.
I pianeti di tipo terrestre vengono anche classificati a
seconda delle loro varie caratteristiche. Questi tipi di pianeti, ovviamente,
sono stati solo ipotizzati a partire da simulazioni o da calcoli o da
ragionamenti basati sul nostro Sistema Solare. Nessuno è ancora arrivato così
vicino ad un esopianeta da capirne effettivamente le caratteristiche, anche se
molte missioni stanno proprio cercando di confermare o confutare alcune di
queste teorie. I pianeti di tipo terrestre presenti nel Sistema Solare, sono
costituiti prevalentemente da silicio, ma da qualche parte nell’universo
sconfinato potrebbero esistere pianeti cosiddetti di carbonio. Se il disco
protoplanetario che formerà dei pianeti è ricco di carbonio e povero di
ossigeno, si verranno a formare dei carburi e non dei silicati, come invece è
avvenuto nel nostro sistema planetario. Il disco intorno a Beta Pictoris sembra
il prototipo ideale per la formazione di questi pianeti.
Questi pianeti di
carbonio avranno comunque un nucleo ferroso ma intorno avranno un mantello
interno di carburi e un mantello esterno di grafite con una crosta
superficiale. È naturale pensare che anche la loro atmosfera secondaria sarà
formata da composti del carbonio. Se ci fosse una determinata pressione negli
strati di grafite questi potrebbero trasformarsi in diamante. Questi pianeti
sono infatti anche detti pianeti di diamanti (praticamente il sogno di ogni
signora… astrofila! XD). Se ci fossero pianeti terrestri di carbonio in un
sistema multiplo è logico pensare che anche i giganti gassosi corrispondenti
presenteranno nelle loro atmosfere tracce di carbonio. Il pianeta gassoso WASP
12 b sembra molto ricco di carbonio, chissà che non nasconda dei compagni
terrestri di questo tipo.
Un altro tipo è il pianeta ctonio. Si tratta semplicemente
di pianeti gassosi che hanno perso la loro atmosfera, quello che rimane è il
loro nucleo metallico che potrebbe essere all’apparenza simile a un pianeta
terrestre. C’è chi ipotizza che Mercurio possa essere uno di questi pianeti, in
effetti più del 60% della sua massa è fatta di ferro, quello che in futuro sarà
sicuramente un pianeta di questo tipo è HD 209458 b, che sta piano piano
perdendo la sua atmosfera a causa della vicinanza con la sua stella ospite. Se
questi pianeti hanno perso la loro atmosfera, ci sono anche dei pianeti detti
senza nucleo. Questi sono formati da un mantello roccioso ma sono, appunto,
privi di nucleo metallico. La spiegazione per una loro possibile formazione
potrebbe essere per accrescimento di condriti nelle zone più fredde dei sistemi
planetari. Inoltre se il materiale con cui questi pianeti si sono formati era
ricco di ferro e di acqua, quest’ultima potrebbe aver reagito col ferro prima
della formazione del nucleo stesso. Esistono inoltre dei pianeti detti di
ferro, questi presentano una maggiore densità, in quanto hanno un raggio
solitamente più piccolo. Potrebbero essere pianeti rocciosi che dopo vari
scontri hanno perso il loro strato roccioso più esterno, o potrebbero essersi
formati molto vicino alla stella ospite in una zona ricca di ferro.
Un’altra tipologia interessante di pianeti di tipo terrestre
sono i pianeti ghiacciati. Come suggerisce il loro stesso nome, hanno la
superficie completamente ricoperta di ghiaccio, come alcune lune del Sistema
Solare e come alcuni pianeti nani come Plutone. Hanno un albedo altissimo, in
quanto il ghiaccio sulla loro superficie riflette tantissimo la luce e appaiono
quindi bianchi.
Se la loro temperatura è minore di 260 K saranno composti
principalmente da acqua, se la loro temperatura è minore di 180 K saranno
composti principalmente di anidride carbonica e ammoniaca, mentre se la loro
temperatura è minore di 80 K saranno composti principalmente di metano. Nel
sottosuolo di questi pianeti potrebbero esserci degli oceani eventualmente
riscaldati dal nucleo interno o dagli effetti di marea di vicini giganti
gassosi, come succede per Encelado il satellite di Saturno. Uno di questi
pianeti ghiacciati potrebbe essere Gliese 667 Cd.
Se un pianeta ghiacciato migra poi verso l’interno del suo
sistema planetario, avvicinandosi alla sua stella, potrebbe trasformarsi in un
pianeta oceano. Questi pianeti, come dice il nome, sono completamente ricoperti
di acqua, più del 10% della loro massa è acqua.
Questi pianeti hanno una massa
simile a quella terrestre, ma meno densità in quanto l’acqua pesa meno della
roccia. Molti scrittori di fantascienza hanno trovato ispirazione in questa
tipologia di pianeti, come non ricordare Waterworld, famosissimo film in cui
Kevin Costner ci mostrava un futuro in cui la Terra era stata completamente
sommersa dagli oceani e dove gli esseri umani iniziavano già a mutarsi per
riuscire a sopravvivere in quel mondo così diverso.
Oppure più recentemente con
Interstellar, uno dei primi mondi visitati da nostri astronauti in cerca di un
pianeta adatto alla vita era proprio un pianeta oceano, in cui onde immense
attraversavano continuamente la superficie indotte dalla vicinanza di un buco
nero.
Al contrario dei due precedenti tipi, i pianeti deserti sono
caratterizzati dalla presenza di pochissima acqua, sono infatti coperti da
deserto. Si stima che questa tipologia di pianeti sia molto più frequente dei
pianeti simili alla Terra. Non sono comunque incompatibili con la vita.
Potrebbe essere stato un pianeta deserto Venere 1 miliardo di anni fa e forse
potrà esserlo la Terra fra 1 miliardo di anni. Sicuramente gli appassionati di
fantascienza non potranno non pensare a Tatooine, pianeta deserto per
eccellenza, luogo natio di Anakin Skywalker.
Un pianeta ancora in formazione o
che ha appena subito una collisione avrà la superficie, invece, coperta di
lava. Questa tipologia di pianeti vengono appunto definiti pianeti di lava. Possono anche essere pianeti che orbitano
molto vicini alla loro stella.
Come abbiamo potuto vedere insieme, la fantasia non ha
limiti e le tipologie possibili di pianeti sono veramente tantissime! Alcune
adatte alla vita, altre meno, ma continuando a osservare e a studiare gli
esopianeti che scopriamo, potremmo veramente iniziare a comprendere la varietà
di specie presente nell’universo e chissà, magari anche le potenzialità della
vita di farsi avanti in situazioni che a noi sembrano solo fantascientifiche!
Con questo vi saluto, al prossimo post e che la forza sia
con voi!! XDXD
Silvia Gingillo
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