Prossima Centauri, una stella nana rossa e la stella conosciuta più vicina alla Terra, è orbitato da un pianeta roccioso che ha il potenziale per sostenere acqua liquida (raffigurazione dell'artista). Credito:NASA, ESA, G. Bacon (STScI)
I rilevatori di monossido di carbonio nelle nostre case avvertono di un pericoloso accumulo di quell'incolore, gas inodore che normalmente associamo alla morte. astronomi, pure, hanno generalmente supposto che un accumulo di monossido di carbonio nell'atmosfera di un pianeta sarebbe un segno sicuro di assenza di vita. Ora, un team di ricerca guidato dalla UC Riverside sta sostenendo il contrario:i rilevatori di monossido di carbonio celeste potrebbero effettivamente avvisarci di un mondo lontano brulicante di semplici forme di vita.
"Con il lancio del James Webb Space Telescope tra due anni, gli astronomi potranno analizzare le atmosfere di alcuni esopianeti rocciosi, " disse Edward Schwieterman, l'autore principale dello studio e un borsista del programma post-dottorato della NASA presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell'UCR. "Sarebbe un peccato trascurare un mondo abitato perché non abbiamo considerato tutte le possibilità".
In uno studio pubblicato oggi su The Giornale Astrofisico , Il team di Schwieterman ha utilizzato modelli computerizzati della chimica nella biosfera e nell'atmosfera per identificare due scenari intriganti in cui il monossido di carbonio si accumula facilmente nelle atmosfere dei pianeti viventi.
Nel primo scenario, il team ha trovato risposte nel profondo passato del nostro pianeta. Sul moderno, Terra ricca di ossigeno, il monossido di carbonio non può accumularsi perché il gas viene rapidamente distrutto dalle reazioni chimiche nell'atmosfera. Ma tre miliardi di anni fa, il mondo era un posto molto diverso. Gli oceani pullulavano già di vita microbica, ma l'atmosfera era quasi priva di ossigeno e il sole era molto più fioco.
I modelli del team rivelano che questa antica versione della Terra abitata potrebbe mantenere livelli di monossido di carbonio di circa 100 parti per milione (ppm), diversi ordini di grandezza maggiori delle tracce di parti per miliardo di gas nell'atmosfera oggi.
Il monossido di carbonio è una caratteristica importante negli spettri di trasmissione simulati per moderne atmosfere simili alla Terra nella zona abitabile di una stella nana rossa come Proxima Centauri. Attestazione:Schwieterman et al . 2019
"Ciò significa che potremmo aspettarci elevate abbondanze di monossido di carbonio nelle atmosfere di esopianeti abitati ma poveri di ossigeno che orbitano attorno a stelle come il nostro sole, " disse Timothy Lyons, uno dei coautori dello studio, un professore di biogeochimica nel Dipartimento di Scienze della Terra dell'UCR, e direttore dell'UCR Alternative Earths Astrobiology Center. "Questo è un perfetto esempio della missione del nostro team di utilizzare il passato della Terra come guida nella ricerca della vita in altre parti dell'universo".
Un secondo scenario è ancora più favorevole per l'accumulo di monossido di carbonio:la fotochimica intorno a stelle nane rosse come Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro sole a 4,2 anni luce di distanza. I modelli del team prevedono che se un pianeta attorno a una stella del genere fosse abitato e ricco di ossigeno, allora dovremmo aspettarci che l'abbondanza di monossido di carbonio sia estremamente alta, da centinaia di ppm a diversi percento.
"Dato il diverso contesto astrofisico di questi pianeti, non dovremmo essere sorpresi di trovare biosfere microbiche che promuovono alti livelli di monossido di carbonio, " ha detto Schwieterman. "Tuttavia, questi non sarebbero certamente buoni posti per la vita umana o animale come la conosciamo sulla Terra".
delle dimensioni della Terra, sono stati scoperti pianeti rocciosi orbitanti nella zona abitabile di Proxima Centauri e altre stelle simili, il che significa che potrebbero ospitare acqua liquida, un ingrediente essenziale per la vita. Tali pianeti sono probabilmente obiettivi per un'ulteriore caratterizzazione da parte del James Webb Space Telescope, il lancio è previsto per marzo 2021.
L'attuale studio è una componente di un ampio sforzo per prepararsi a queste future missioni catalogando diverse combinazioni di gas atmosferici che potrebbero essere la prova di un mondo abitato, i cosiddetti gas di biofirma. Alcuni gas, come il monossido di carbonio, era stato proposto in precedenza come "antibiosignature" - prova che un pianeta non è abitato - se rilevabile a distanza in abbondanza sufficiente. Ma queste ipotesi si applicano solo in casi specifici.
"Sebbene altri studi abbiano effettuato modelli fotochimici di esopianeti che includono monossido di carbonio, nessuno si era concentrato sul monossido di carbonio su esopianeti simili alla Terra in modo così sistematico, " ha detto Schwieterman. "Ora abbiamo una guida per determinare quali livelli di monossido di carbonio sono compatibili con una biosfera fotosintetica".
