James Webb esclude la possibilità di vita sul pianeta TRAPPIST-1 b

Dal momento in cui la sua scoperta è stata annunciata il 22 febbraio 2017, il sistema TRAPPIST-1 è diventato una delle più grandi speranze degli astrobiologi. E a ragione: sette mondi rocciosi , sette all'incirca delle dimensioni della Terra, a "soli" 40 anni luce di distanza, tutti in orbita attorno a una piccola e fredda stella nana rossa. La spettacolare scoperta, ottenuta grazie al telescopio spaziale Spitzer della NASA, ora in pensione, ha rappresentato una vera e propria miniera di informazioni per gli scienziati. E ha dato loro la sensazione che il grande momento, quello di trovare la vita al di fuori del nostro mondo, fosse vicino. Improvvisamente, infatti, ci siamo ritrovati non con uno, ma con sette mondi candidati simili al nostro da analizzare.

Il pianeta su cui i ricercatori hanno ora concentrato la loro attenzione è TRAPPIST-1 d, il terzo della famiglia, situato proprio al limite della cosiddetta "zona abitabile" , la stretta fascia orbitale attorno a una stella in cui le temperature sono adatte alla presenza di acqua liquida.

Qui nel Sistema Solare, quella zona è occupata dalla Terra, mentre Marte, che si trova al di fuori di essa e più lontano dal Sole, è un pianeta ghiacciato, e Venere, che si trova anch'essa al di fuori ma sul bordo interno, più vicina alla nostra stella, è un inferno con temperature medie di 400 gradi . Inutile dire che la zona abitabile non si trova sempre alla stessa distanza, ma varia da stella a stella, a seconda della loro temperatura. E anche, come vedremo tra poco, del loro "carattere".

Nel caso di TRAPPIST-1 d, una stella molto più piccola e fredda della nostra, la zona abitabile è straordinariamente vicina, appena il 2% della distanza tra la Terra e il Sole. Il suo anno, infatti, dura solo quattro giorni terrestri. Ma per sapere se questo mondo ha qualche possibilità di sostenere la vita, dovevamo essere in grado di analizzarne l'atmosfera, cosa che finora non era possibile.

Con il lancio del James Webb Space Telescope (JWST) , tuttavia, l'umanità ha finalmente ottenuto uno strumento in grado di scrutare le atmosfere di questi mondi promettenti. E i risultati non si sono fatti attendere. In uno studio recentemente pubblicato su The Astrophysical Journal e guidato dall'astrofisica Caroline Piaulet-Ghorayeb dell'Università di Chicago, il verdetto è stato tanto chiaro quanto scoraggiante: TRAPPIST-1d non ha un'atmosfera protettiva simile a quella terrestre. Lo strumento NIRSpec del Webb, uno spettrografo infrarosso progettato specificamente per questo scopo, non ha, infatti, rilevato le firme molecolari di gas come vapore acqueo, metano o anidride carbonica.

La conclusione di Piaulet-Ghorayeb è netta e segna una pietra miliare nella ricerca dei "gemelli" del nostro mondo: "Possiamo escludere TRAPPIST-1 d -afferma- dall'elenco dei potenziali gemelli o "cugini" della Terra."

Ma cosa significa realmente questa mancata rilevazione? Gli scienziati stanno considerando tre possibili scenari, ognuno con le sue implicazioni. In primo luogo, potrebbe essere che TRAPPIST-1 d abbia effettivamente uno strato di gas così sottile, simile a quello che circonda Marte, che Webb semplicemente non sarebbe in grado di rilevarlo. Ma anche se così fosse, e nonostante tecnicamente avesse un'atmosfera, sarebbe comunque troppo sottile per trattenere acqua liquida in superficie o per proteggere qualsiasi forma di vita.

Una seconda possibilità, più intrigante, è che il pianeta sia avvolto da un denso strato di nubi d'alta quota, simili a quelle che oscurano la superficie di Venere. Queste nubi agirebbero come un velo, bloccando i segnali provenienti dai gas sottostanti, che il telescopio sta cercando con tanta attenzione.

Infine, il terzo scenario, e secondo i ricercatori il più probabile, è che TRAPPIST-1 d non sia altro che una roccia sterile, un mondo spoglio e desolato, privo di qualsiasi protezione. Un destino non poi così strano per un pianeta nelle vicinanze di una nana rossa.

Quest'ultima possibilità ci porta a una delle più grandi lezioni che il sistema TRAPPIST-1 ci sta insegnando. Sebbene le nane rosse siano il tipo di stella più comune nella nostra galassia (otto su dieci sono di questo tipo), la loro natura è al tempo stesso una benedizione e una maledizione per la vita.

Da un lato, sono stelle longeve e stabili, che bruciano per molti miliardi di anni, dando ai loro pianeti molto più tempo di quanto ne abbia avuto la Terra per far prosperare la vita. Tuttavia, sono anche stelle incredibilmente volatili.

TRAPPIST-1, come molti dei suoi pianeti gemelli, è effettivamente incline a rilasciare brillamenti ad alta energia, enormi eruzioni solari che bombardano i loro pianeti con enormi ondate di radiazioni. Immaginate se il nostro Sole, senza preavviso, lanciasse sulla Terra una scarica di raggi X e particelle con la potenza di centinaia di bombe atomiche. Queste eruzioni, come hanno dimostrato studi precedenti, sono vere e proprie "colpo" in grado di spogliare anche i pianeti più robusti delle loro atmosfere .

La mancanza di atmosfera su TRAPPIST-1 d, quindi, potrebbe essere la prova che il "cattivo umore" della sua stella ospite è stato troppo per lei. È la prova che l'abitabilità di un mondo dipende non solo dalla sua distanza dalla stella, ma anche dalle sue caratteristiche.

Nonostante il risultato, la ricerca della vita nel sistema TRAPPIST-1 è tutt'altro che conclusa. Gli scienziati stanno già dirigendo la sonda James Webb verso i pianeti esterni del sistema: TRAPPIST-1 e, f, g e h. Questi mondi, essendo più lontani dalla stella, potrebbero avere maggiori probabilità di aver conservato le loro atmosfere, lontano dal brutale assalto dei brillamenti. Pertanto, la speranza di trovare acqua e altri componenti atmosferici su questi pianeti rimane intatta, sebbene la loro maggiore distanza li renda più difficili da osservare.

La scoperta, quindi, non è un fallimento, ma un passo importante per comprendere cosa renda speciale il nostro pianeta. Come spiega Ryan MacDonald, coautore dello studio, "Grazie a Webb, ora sappiamo che TRAPPIST-1 d è tutt'altro che un mondo ospitale. Stiamo imparando che la Terra è ancora più speciale di quanto pensassimo".

Mentre gli scienziati stanno spremendo ogni briciolo di informazione da TRAPPIST-1, la ricerca di altri mondi abitabili continua senza sosta. James Webb ci ha già offerto indizi su altri affascinanti esopianeti. Ad esempio, nel 2023, ci ha dato uno sguardo a K2-18 b, un pianeta classificato come "iceano", un mondo acquatico con un'atmosfera ricca di idrogeno che mostrava la presenza di vapore acqueo e metano. E sebbene non sia un pianeta roccioso come la Terra, apre le porte all'esistenza di un tipo di mondo abitabile completamente diverso.

Un altro caso recente è quello di LHS 475 b, un esopianeta di dimensioni terrestri in orbita attorno alla nana rossa TRAPPIST-1, ancora più fredda, la cui atmosfera è ancora in corso. Nessuno di questi mondi si è rivelato un "gemello" della Terra, ma non c'è dubbio che siano tutti "laboratori naturali", che ci insegnano una lezione dopo l'altra sugli ingredienti e le condizioni necessarie affinché la vita possa emergere. La ricerca, quindi, continua. E il James Webb, con il suo occhio infrarosso, rimane la nostra migliore lente d'ingrandimento per questo affascinante lavoro investigativo.