Nell'ultima decade, abbiamo scoperto migliaia di pianeti al di fuori del nostro sistema solare e abbiamo appreso che roccioso, i mondi temperati sono numerosi nella nostra galassia. Il prossimo passo consisterà nel porre domande ancora più grandi. Alcuni di questi pianeti potrebbero ospitare la vita? E se così fosse, saremo in grado di riconoscere la vita altrove se la vediamo?

Un gruppo di importanti ricercatori in astronomia, biologia e geologia si sono unite nell'ambito del Nexus for Exoplanet System Science della NASA, o NExSS, fare il punto sulle nostre conoscenze nella ricerca della vita su pianeti lontani e gettare le basi per far progredire le scienze correlate.

"Stiamo passando dalla teorizzazione della vita altrove nella nostra galassia a una scienza solida che alla fine ci darà la risposta che cerchiamo a quella profonda domanda:siamo soli?" disse Martin Still, uno scienziato di esopianeti presso la sede della NASA, Washington.

In una serie di cinque articoli di revisione pubblicati la scorsa settimana sulla rivista scientifica Astrobiologia , Gli scienziati del NExSS hanno fatto un inventario dei segni di vita più promettenti, chiamate biofirme. Gli autori dell'articolo includono quattro scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. Hanno considerato come interpretare la presenza di firme biologiche, dovremmo rilevarli su mondi lontani. Una preoccupazione primaria è garantire che la scienza sia abbastanza forte da distinguere un mondo vivente da un pianeta sterile mascherato da tale.

La valutazione arriva mentre è in fase di sviluppo una nuova generazione di telescopi spaziali e terrestri. Il James Webb Space Telescope della NASA caratterizzerà le atmosfere di alcuni dei primi piccoli, pianeti rocciosi. Ci sono piani per altri osservatori, come il Giant Magellan Telescope e l'Extremely Large Telescope, entrambi in Cile, per trasportare sofisticati strumenti in grado di rilevare le prime biofirme su mondi lontani.

Attraverso il loro lavoro con NExSS, gli scienziati mirano a identificare gli strumenti necessari per rilevare la vita potenziale per le future missioni di punta della NASA. Il rilevamento delle firme atmosferiche di alcuni pianeti potenzialmente abitabili potrebbe avvenire prima del 2030, anche se determinare se i pianeti sono veramente abitabili o se hanno vita richiederà uno studio più approfondito.

Dal momento che non saremo in grado di visitare pianeti lontani e raccogliere campioni in qualunque momento presto, la luce che osserva un telescopio sarà tutto ciò che avremo nella ricerca della vita al di fuori del nostro sistema solare. I telescopi possono esaminare la luce riflessa da un mondo lontano per mostrarci i tipi di gas nell'atmosfera e le loro variazioni "stagionali", così come i colori come il verde che potrebbero indicare la vita.

Questi tipi di biofirme possono essere tutti visti sulla nostra fertile Terra dallo spazio, ma i nuovi mondi che esamineremo differiranno significativamente. Per esempio, molti dei pianeti promettenti che abbiamo trovato sono intorno a stelle più fredde, che emettono luce nello spettro infrarosso, a differenza delle elevate emissioni di luce visibile del nostro sole.

"Che aspetto ha un pianeta vivente?" disse Mary Parenteau, un astrobiologo e microbiologo presso l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley e coautore. "Dobbiamo essere aperti alla possibilità che la vita possa sorgere in molti contesti in una galassia con così tanti mondi diversi, forse con la vita di colore viola invece delle familiari forme di vita dominate dal verde sulla Terra, Per esempio. Ecco perché stiamo prendendo in considerazione un'ampia gamma di firme biologiche".

Gli scienziati affermano che l'ossigeno, il gas prodotto dagli organismi fotosintetici sulla Terra, rimane la biofirma più promettente della vita altrove, ma non è infallibile. Anche i processi abiotici su un pianeta potrebbero generare ossigeno. Al contrario, un pianeta privo di livelli rilevabili di ossigeno potrebbe essere ancora vivo, il che era esattamente il caso della Terra prima dell'accumulo globale di ossigeno nell'atmosfera.

"Sulla Terra primitiva, non saremmo in grado di vedere l'ossigeno, nonostante la vita abbondante, " disse Victoria Meadows, un astronomo dell'Università di Washington a Seattle e autore principale di uno degli articoli. "L'ossigeno ci insegna che vedere, o non vedere, una singola biofirma è una prova insufficiente a favore o contro la vita:il contesto generale è importante".

Piuttosto che misurare una singola caratteristica, gli scienziati del NExSS sostengono che dovremmo guardare a una serie di tratti. Un pianeta deve mostrarsi capace di sostenere la vita attraverso le sue caratteristiche, e quelli della sua stella madre.

Gli scienziati del NExSS creeranno un quadro in grado di quantificare la probabilità che un pianeta abbia vita, sulla base di tutte le prove disponibili. Con l'osservazione di molti pianeti, gli scienziati possono iniziare a classificare in modo più ampio i "mondi viventi" che mostrano caratteristiche comuni della vita, contro i "mondi non viventi".

"Non avremo una risposta "sì" o "no" per trovare la vita altrove, " disse Shawn Domagal-Goldman, un astrobiologo del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, e coautore. "Quello che avremo è un alto livello di fiducia che un pianeta appaia vivo per ragioni che possono essere spiegate solo dalla presenza della vita".