05:21 18 Luglio 2018
NASA’s Kepler space telescope team has identified 219 new planet candidates, 10 of which are near-Earth size and in the habitable zone of their star

A caccia della vita: esperti pubblicano guida completa per ricerca di pianeti abitabili

© NASA . JPL-Caltech
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Il team del progetto Nexus for Exoplanet System Science, sotto gli auspici della NASA ha rilasciato un rapporto su larga scala dei metodi di ricerca di vita su pianeti extrasolari. Per presentare i risultati dell'analisi, gli esperti hanno avuto bisogno di sei articoli scientifici. Tutti loro sono stati pubblicati sulla rivista Astrobiology.

Nel primo lavoro, gli scienziati hanno compilato un catalogo di quasi tutti i biomarcatori noti e prospettici menzionati nella letteratura scientifica.

Tra le altre cose, viene analizzata la presenza di alcuni gas nell'atmosfera del pianeta viene analizzata in dettaglio. In particolare, questi sono ossigeno, ozono, metano, protossido di azoto, cloruro di metile, vari composti di zolfo e altre sostanze.

É in corso di ricerca come è possibile stabilire dalle osservazioni dell'esopianeta che la fotosintesi sia presente su di essa in scale geochimiche. In particolare, si prendere in considerazione se l'abbondanza sulla superficie del pianeta di clorofilla o altri pigmenti simili influenza il suo spettro.

Una sezione separata dell'articolo è dedicata ai cambiamenti stagionali, alla loro possibile interpretazione e alle prospettive di osservazione.

Infine, gli scienziati in dettaglio considerano un fattore come l'assenza dalla superficie del mondo studiato di un equilibrio chimico. Ad esempio, ossigeno e metano non possono coesistere nella stessa atmosfera senza riserve di rifornimento di uno o entrambi i gas (il metano brucia nell'ossigeno durante i lampi).

Sulla Terra, una forza che mantiene l'atmosfera e la superficie lontana dall'equilibrio chimico è la vita. Si può presumere che la situazione su altri pianeti sia la stessa. Pertanto, gli autori elaborano come rilevare lo "squilibrio" nelle osservazioni astronomiche e proporre nuovi metodi per questo.

Nel secondo articolo, i ricercatori hanno esaminato in dettaglio il ruolo dell'ossigeno come indice di vita sugli esopianeti. Con questo gas non tutto è così semplice come sembra a prima vista. La Terra è stata abitata da microbi per miliardi di anni, con un'atmosfera priva di ossigeno. D'altra parte è noto che alcuni processi sono in grado di produrre un gas vitale senza alcuna partecipazione di organismi viventi.

Gli autori hanno considerato attentamente le possibili opzioni per il bilanciamento di fonti e pozzi di O2. Hanno descritto le caratteristiche dei pianeti che possono essere compatibili con una vita senza ossigeno o, al contrario, con "ossigeno senza vita". Gli scienziati hanno proposto metodi che aiuteranno a filtrare tali "falsi allarmi" quando osservano i pianeti.

Nel terzo lavoro, gli scienziati hanno proposto un approccio generale per l'analisi dell'abitabilità dei pianeti. Hanno identificato quattro gruppi di fattori che devono essere presi in considerazione.

Innanzitutto, è necessario prendere in considerazione i parametri astronomici dell'esopianeta (come la massa e il raggio) e la stella madre (età e classe spettrale). In secondo luogo, è necessario considerare le condizioni fisiche in un mondo straniero (ad esempio, il clima). Terzo, prendere in considerazione i biomarcatori. E in quarto luogo escludere i "falsi positivi" dal punto precedente.

L'analisi degli autori non si limita alla compilazione di questa lista. Si suggeriscono metodi per la modellizzazione biogeochimica di processi che possono portare alla comparsa di biomarcatori.

Inoltre, i ricercatori presenteranno uno strumento statistico basato su metodi bayesiani. Secondo questa metodologia, tenendo conto di tutti i suddetti fattori, ai mondi vengono dati punteggi su una scala di cinque punti. Il punteggio più alto viene dato ai pianeti in cui la probabilità di trovare la vita è almeno del 90%. Il segno peggiore significa che le probabilità di questo sono inferiori al 10%.

Il quarto studio continua con quello precedente. Gli autori adattano il modello proposto alle condizioni in cui i pianeti "sospetti" vengono scoperti, come si dice, in gruppi. In particolare, stanno prendendo in considerazione due strategie di osservazione: misurazioni di massa di alcuni parametri e uno studio attento dei singoli pianeti. Gli scienziati mostrano in quali casi è opportuno passare da un metodo all'altro e viceversa.

Inoltre, gli autori sistematizzano le lacune nella conoscenza empirica e teorica dell'umanità che devono essere riempite al fine di rendere più affidabili le conclusioni sull'abitabilità di mondi lontani. Si riferiscono all'ambiente interstellare, ai modelli climatici, alla geofisica e alla geochimica degli esopianeti, ai problemi di origine della vita e alla biologia evolutiva.

Il quinto articolo è dedicato alle capacità dei telescopi, che sono appena pronti per essere inaugurati. Gli scienziati si chiedono come possiamo valutare l'abitabilità dei pianeti con le capacità di osservazione del 2030.

Considerano in dettaglio le prospettive di determinare la composizione chimica dei pianeti (insieme alle atmosfere) e le condizioni climatiche su di esse. Studiamo anche le possibilità di determinare le caratteristiche fisiche del pianeta e così via. I ricercatori sperano che la loro revisione fondamentale contribuisca a sviluppare nuovi metodi di ricerca dei biomarcatori e a determinare le caratteristiche vitali (in senso letterale) dei pianeti e delle stelle.

Il solido volume totale dei testi risultanti ha spinto i ricercatori a riassumerli brevemente in un articolo separato.

Presi insieme, questi lavori rappresentano di una portata unica e una cartina stradale dettagliata per i ricercatori.

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