L'erosione delle rocce di silicato svolge un ruolo importante per mantenere clemente il clima sulla Terra. Scienziati guidati dall'Università di Berna e dal Centro nazionale svizzero di competenza per la ricerca (NCCR) PlanetS, indagato i principi generali di questo processo. I loro risultati potrebbero influenzare il modo in cui interpretiamo i segnali provenienti da mondi lontani, inclusi quelli che potrebbero alludere alla vita.

Le condizioni sulla Terra sono ideali per la vita. La maggior parte dei luoghi del nostro pianeta non sono né troppo caldi né troppo freddi e offrono acqua liquida. Questi e altri requisiti per la vita, però, dipendono delicatamente dalla giusta composizione dell'atmosfera. Troppo poco o troppo di certi gas, come l'anidride carbonica, e la Terra potrebbero diventare una palla di ghiaccio o trasformarsi in una pentola a pressione. Quando gli scienziati cercano pianeti potenzialmente abitabili, una componente chiave è quindi la loro atmosfera.

Qualche volta, quell'atmosfera è primitiva e consiste in gran parte dei gas che c'erano quando si formò il pianeta, come nel caso di Giove e Saturno. Su pianeti terrestri come Marte, Venere o Terra, però, tali atmosfere primitive sono perdute. Anziché, le loro atmosfere rimanenti sono fortemente influenzate dalla geochimica di superficie. Processi come l'erosione delle rocce alterano la composizione dell'atmosfera e quindi influenzano l'abitabilità del pianeta.

Come funziona esattamente, soprattutto in condizioni molto diverse da quelle terrestri, è ciò che un team di scienziati, guidato da Kaustubh Hakim del Center for Space and Habitability (CSH) dell'Università di Berna e del NCCR PlanetS, indagato. I loro risultati sono stati pubblicati oggi in Il giornale di scienze planetarie .

Le condizioni sono decisive

"Vogliamo capire come le reazioni chimiche tra l'atmosfera e la superficie dei pianeti modificano la composizione dell'atmosfera. Sulla Terra, questo processo - l'erosione delle rocce silicatiche assistita dall'acqua - aiuta a mantenere un clima temperato per lunghi periodi di tempo, " Spiega Hakim. "Quando la concentrazione di CO ₂ aumenta, le temperature aumentano anche a causa del suo effetto serra. Temperature più elevate portano a precipitazioni più intense. I tassi di alterazione dei silicati aumentano, che a loro volta riducono la CO ₂ concentrazione e successivamente abbassare la temperatura, "dice il ricercatore.

Però, non deve necessariamente funzionare allo stesso modo su altri pianeti. Utilizzando simulazioni al computer, il team ha testato come le diverse condizioni influenzano il processo di invecchiamento. Per esempio, hanno scoperto che anche in climi molto aridi, gli agenti atmosferici possono essere più intensi che sulla Terra se le reazioni chimiche avvengono sufficientemente rapidamente. tipi di roccia, pure, influenzare il processo e può portare a tassi di invecchiamento molto diversi secondo Hakim. Il team ha anche scoperto che a temperature di circa 70°C, contrariamente alla teoria popolare, i tassi di alterazione dei silicati possono diminuire con l'aumento delle temperature. "Questo mostra che per i pianeti con condizioni molto diverse rispetto alla Terra, gli agenti atmosferici potrebbero svolgere ruoli molto diversi, "dice Hakim.

Implicazioni per l'abitabilità e il rilevamento della vita

Se gli astronomi trovassero mai un mondo abitabile, sarà probabilmente in quella che chiamano la zona abitabile. Questa zona è l'area intorno a una stella, dove la dose di radiazione permetterebbe all'acqua di essere liquida. Nel sistema solare, questa zona si trova all'incirca tra Marte e Venere.

"La geochimica ha un profondo impatto sull'abitabilità dei pianeti nella zona abitabile, " coautore dello studio e professore di astronomia e scienze planetarie presso l'Università di Berna e membro del NCCR PlanetS, Kevin Heng, sottolinea. Come indicano i risultati della squadra, l'aumento delle temperature potrebbe ridurre gli agenti atmosferici e il suo effetto equilibrante su altri pianeti. Quello che potenzialmente sarebbe un mondo abitabile potrebbe invece rivelarsi una serra infernale.

Come spiega ulteriormente Heng, comprendere i processi geochimici in condizioni diverse non è importante solo per stimare il potenziale di vita, ma anche per il suo rilevamento. "A meno che non abbiamo un'idea dei risultati dei processi geochimici in condizioni variabili, non saremo in grado di dire se le biofirme - possibili accenni di vita come la Fosfina che è stata trovata su Venere l'anno scorso - provengano effettivamente da attività biologica, " conclude il ricercatore.