Dai colori della Terra lo stadio evolutivo della vita aliena
loading

Uno studio del Cornell Institute mira a comprendere lo stadio di evoluzione della vita sugli esopianeti tramite un confronto di colori con quanto attraversato dal nostro pianeta nel tempo


Fonte Jack T. O'Malley-James et al, Expanding the Timeline for Earth's Photosynthetic Red Edge Biosignature, The Astrophysical Journal (2019)


Evoluzione dei pianeti
Evoluzione della vita sul pianeta Terra e variazioni di colori. Crediti Cornell Institute

Una ricostruzione dei colori terrestri dalla formazione del pianeta a oggi che mira a individuare lo stadio evolutivo degli esopianeti scoperti: questo il lavoro del Cornell's Carl Sagan Institute.

La Terra, durante la sua evoluzione, ha attraversato fasi caratterizzate da diversi colori ciascuna corrispondente a differenti forme di vita a dominare il pianeta. Finora gli astronomi si erano concentrati soltanto sulla vegetazione ma ampliando l'albo dei colori è possibile guardare fino a 2.5 miliardi di anni fa. Nell'ultimo mezzo miliardo di anni, circa il 10% della vita del nostro pianeta, la clorofilla è stata la componente fondamentale nei biomarcatori terrestri ma altra tipologia di flora, come le alghe, è più antica della vegetazione terrestre. 

Stesso discorso può essere riportato ai pianeti oltre il Sistema Solare : quando viene scoperto un esopianeta i ricercatori possono ora contare su un background conoscitivo più ampio. Il team ha modellizzato lo spettro di esopianeti simili alla Terra con diversi organismi superficiali che utilizzano clorofilla. Gli scenari includono pianeti simili alla Terra ma anche pianeti molto differenti. I licheni possono aver colonizzato le masse terrestri del nostro pianeta circa 1.2 miliardi di anni fa, dipingendo la Terra di un verde salvia. Questa copertura avrebbe generato una firma sul rosso per evitare alla Terra di bruciare sotto i raggi del Sole. I cianobatteri come le alghe superficiali potrebbero essere state dominanti tra 2 e 3 miliardi di anni fa producendo un altro tipo di firma. Rivedere queste firme in esopianeti potrebbe indicarci lo stadio evolutivo delle forme di vita.

Non solo i colori, ma anche l'evoluzione stessa della Terra e le variazioni chimiche durante le epoche geologiche terrestri possono aiutare nella scoperta e caratterizzazione degli esopianeti simili al nostro. Proprio da questi dati sono nati dei modelli con i quali confrontare le osservazioni dei telescopi spaziali dedicati alla scoperta di mondi alieni tra i 50 e i 100 anni luce di distanza. Sono state modellizzate cinque epoche terrestri per fornire un template di valori da ricercare nell'universo vicino, cinque fasi che possono essere di aiuto anche per capire come la Terra può apparire dal di fuori, in base alla distanza dell'osservatore. 

Le fasi risalgono a 3.9 miliardi di anni fa, con una Terra prebiotica dominata dall'anidride carbonica, a 3.5 miliardi di anni fa, per una Terra priva di ossigeno, fino ai livelli di oggi passando - appunto - per livelli di ossigeno tra lo 002% e il 21% attuale. Ora si attende il James Webb Telescope, il cui lancio è schedulato per il 2021, unitamente all'Extremely Large Telescope in Cile, pronto per il 2025, per trarre le osservazioni di dettaglio necessarie.

( Lisa Kaltenegger et al. High-resolution Transmission Spectra of Earth Through Geological TimeThe Astrophysical Journal - 2020).