Anche le stelle morenti potrebbero ospitare pianeti con la vita e se la vita esiste, potremmo essere in grado di rilevarla entro il prossimo decennio. Questo risultato incoraggiante proviene da un nuovo studio teorico di pianeti simili alla Terra in orbita attorno a stelle nane bianche. I ricercatori sono riusciti a rilevare ossigeno nell’atmosfera in un pianeta di una nana bianca molto più facilmente di un pianeta simile alla Terra in orbita attorno a una stella simile al Sole.
Questo mostra un pianeta abitabile in orbita attorno una nana bianca. Credit: David A. Aguilar (CfA)
Nella ricerca di firme biologiche extraterrestri, le prime stelle da studiare dovrebbero essere nane bianche”, ha dichiarato Avi Loeb, teorico presso l’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) e direttore dell’Istituto di Teoria e calcolo.
Quando una stella come il Sole muore, soffia fuori i suoi strati esterni, lasciando dietro di sé un nucleo caldo chiamato nana bianca. Una nana bianca è tipica delle dimensioni della Terra. Si raffredda lentamente e svanisce nel tempo, ma può trattenere il calore sufficiente per riscaldare un mondo vicino per miliardi di anni.
Dal momento che una nana bianca è molto più piccola e più debole del Sole, un pianeta dovrebbe essere molto più vicino per essere abitabile con acqua allo stato liquido sulla sua superficie. Un pianeta abitabile potrebbe girare intorno alla nana bianca, una volta ogni 10 ore, ad una distanza di circa un milione di miglia.
Prima che una stella diventi una nana bianca si gonfia in una gigante rossa, travolgendo e distruggendo eventuali pianeti vicini. Pertanto, un pianeta dovrebbe arrivare nella zona abitabile dopo che la stella si è evoluta in una nana bianca. Un pianeta si potrebbe formare da polveri e residui di gas (che lo rende un mondo di seconda generazione), e successivamente migrare verso l’interno da una distanza maggiore.
L’abbondanza di elementi pesanti sulla superficie delle nane bianche suggerisce che una parte significativa dei loro pianeti sono rocciosi . Loeb e il suo collega Dan Maoz (Tel Aviv University) stimano che un sondaggio di più di 500 nane bianche vicine potrebbe individuare uno o più terre abitabili.
Il metodo migliore per la ricerca di questi pianeti è una ricerca di transito.Quindi bisogna ricercare una stella che viene offuscata da un pianeta orbitante di fronte ad essa. Dal momento che una nana bianca è circa le stesse dimensione della Terra, un pianeta delle dimensioni della Terra blocca una larga parte della sua luce creando un segnale evidente.
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Ancora più importante, possiamo studiare le atmosfere di transito dei pianeti. Quando la luce della nana bianca risplende attraverso l’anello d’aria che circonda il disco del pianeta, l’atmosfera assorbe un po ‘di luce delle stelle. Questa lascia le impronte digitali chimiche che indicano se l’aria contiene vapore acqueo, o anche le firme della vita, come l’ossigeno.
Gli astronomi sono particolarmente interessati a trovare ossigeno perché l’ossigeno nell’atmosfera terrestre è continuamente rifornito, attraverso la fotosintesi, grazie alle piante.La presenza di grandi quantità di ossigeno nell’atmosfera di un pianeta lontano significherebbe la probabile presenza di vita.
Entro la fine di questo decennio è previsto il lancio del James Webb Space Telescope (JWST) della NASA, promette di fiutare i gas di questi mondi alieni. Loeb e Maoz hanno creato uno spettro sintetico, replicando quello che JWST potrebbe vedere se ha esaminato un pianeta abitabile in orbita in una nana bianca. Essi hanno scoperto che sia vapore di ossigeno e acqua sono rilevabili con solo poche ore di tempo di osservazione totale.
“JWST offre la migliore speranza di trovare un pianeta abitato in un prossimo futuro”, ha detto Maoz.
Una recente ricerca CfA degli astronomi Courtney Salsa e David Charbonneau hanno dimostrato che il più vicino pianeta abitabile probabilmente orbita intorno a una nana rossa (un luogo fresco, una stella di piccola massa in fase di fusione nucleare). Dal momento che una nana rossa, anche se più piccola e meno luminosa del sole, è molto più grande e più luminoso di una nana bianca, il suo bagliore potrebbe sopraffare il debole segnale da atmosfera di un pianeta orbitante. JWST dovrebbe osservare centinaia di ore di transiti per avere qualche speranza di analizzare la composizione dell’atmosfera.
“Anche se il più vicino pianeta abitabile potrebbe orbitare intorno a una nana rossa, si può facilmente dimostrare che ci possono essere pianeti portatori di vita che orbitano su una nana bianca “, ha detto Loeb.