I pianeti simili alla Terra possono essere comuni nell'universo, implica un nuovo studio dell'UCLA. Il team di astrofisici e geochimici presenta nuove prove che la Terra non è unica. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Scienza il 18 ottobre.

"Abbiamo appena aumentato la probabilità che molti pianeti rocciosi siano come la Terra, e c'è un gran numero di pianeti rocciosi nell'universo, " ha detto il co-autore Edward Young, Professore UCLA di geochimica e cosmochimica.

Gli scienziati, guidato da Alexandra Doyle, uno studente laureato UCLA di geochimica e astrochimica, ha sviluppato un nuovo metodo per analizzare in dettaglio la geochimica dei pianeti al di fuori del nostro sistema solare. Doyle lo ha fatto analizzando gli elementi nelle rocce di asteroidi o frammenti di pianeti rocciosi che orbitano attorno a sei nane bianche.

"Stiamo studiando la geochimica nelle rocce di altre stelle, che è quasi inaudito, " ha detto il giovane.

"Imparare la composizione dei pianeti al di fuori del nostro sistema solare è molto difficile, " ha detto il coautore Hilke Schlichting, Professore associato di astrofisica e scienze planetarie all'UCLA. "Abbiamo usato l'unico metodo possibile, un metodo di cui siamo stati pionieri, per determinare la geochimica delle rocce al di fuori del sistema solare".

Le stelle nane bianche sono dense, resti bruciati di stelle normali. La loro forte attrazione gravitazionale provoca elementi pesanti come il carbonio, ossigeno e azoto per sprofondare rapidamente al loro interno, dove gli elementi pesanti non possono essere rilevati dai telescopi. La nana bianca più vicina studiata da Doyle si trova a circa 200 anni luce dalla Terra e la più lontana a 665 anni luce.

"Osservando queste nane bianche e gli elementi presenti nella loro atmosfera, stiamo osservando gli elementi che sono nel corpo che orbitava la nana bianca, " disse Doyle. La grande attrazione gravitazionale della nana bianca fa a pezzi l'asteroide o il frammento di pianeta che gli sta orbitando intorno, e la materia cade sulla nana bianca, lei disse. "Osservare una nana bianca è come fare un'autopsia sul contenuto di ciò che ha divorato nel suo sistema solare".

I dati analizzati da Doyle sono stati raccolti da telescopi, principalmente dal W.M. Osservatorio Keck alle Hawaii, che gli scienziati spaziali avevano precedentemente raccolto per altri scopi scientifici.

"Se solo guardassi una stella nana bianca, mi aspetterei di vedere idrogeno ed elio, " ha detto Doyle. "Ma in questi dati, Vedo anche altri materiali, come il silicio, magnesio, carbonio e ossigeno, materiale che si è accumulato sulle nane bianche dai corpi che le orbitano intorno".

Quando il ferro si ossida, condivide i suoi elettroni con l'ossigeno, formare un legame chimico tra loro, ha detto il giovane. "Questa si chiama ossidazione, e lo vedi quando il metallo si fa ruggine, " disse. "L'ossigeno ruba elettroni dal ferro, producendo ossido di ferro piuttosto che ferro metallico. Abbiamo misurato la quantità di ferro che si è ossidata in queste rocce che hanno colpito la nana bianca. Abbiamo studiato quanto arrugginisce il metallo".

Rocce dalla Terra, Marte e altrove nel nostro sistema solare sono simili nella loro composizione chimica e contengono un livello sorprendentemente alto di ferro ossidato, ha detto il giovane. "Abbiamo misurato la quantità di ferro che si è ossidato in queste rocce che hanno colpito la nana bianca, " Egli ha detto.

Il sole è fatto principalmente di idrogeno, che fa l'opposto dell'ossidazione:l'idrogeno aggiunge elettroni.

I ricercatori hanno affermato che l'ossidazione di un pianeta roccioso ha un effetto significativo sulla sua atmosfera, il suo nucleo e il tipo di rocce che forma sulla sua superficie. "Tutta la chimica che avviene sulla superficie della Terra può essere fatta risalire allo stato di ossidazione del pianeta, " Young ha detto. "Il fatto che abbiamo oceani e tutti gli ingredienti necessari per la vita può essere fatto risalire al pianeta che si ossida così com'è. Le rocce controllano la chimica."

Fino ad ora, gli scienziati non hanno saputo in dettaglio se la chimica degli esopianeti rocciosi sia simile o molto diversa da quella della Terra.

Quanto sono simili le rocce analizzate dal team dell'UCLA alle rocce della Terra e di Marte?

"Molto simile, " Ha detto Doyle. "Sono simili alla Terra ea Marte in termini di ferro ossidato. Stiamo scoprendo che le rocce sono rocce ovunque, con geofisica e geochimica molto simili".

"È sempre stato un mistero il motivo per cui le rocce del nostro sistema solare sono così ossidate, " Young ha detto. "Non è quello che ti aspetti. Una domanda era se questo sarebbe stato vero anche intorno ad altre stelle. Il nostro studio dice di sì. Questo è di buon auspicio per la ricerca di pianeti simili alla Terra nell'universo".

Le stelle nane bianche sono un ambiente raro da analizzare per gli scienziati.

I ricercatori hanno studiato i sei elementi più comuni nella roccia:ferro, ossigeno, silicio, magnesio, calcio e alluminio. Hanno usato calcoli e formule matematiche perché gli scienziati non sono in grado di studiare le rocce reali dalle nane bianche. "Possiamo determinare matematicamente la geochimica di queste rocce e confrontare questi calcoli con le rocce che abbiamo dalla Terra e da Marte, " disse Doyle, il cui background è in geologia e matematica. "Comprendere le rocce è fondamentale perché rivelano la geochimica e la geofisica del pianeta".

"Se le rocce extraterrestri hanno una quantità di ossidazione simile a quella della Terra, quindi puoi concludere che il pianeta ha una tettonica a placche e un potenziale di campi magnetici simili a quelli della Terra, che sono ampiamente ritenuti ingredienti chiave per la vita, Schlichting ha detto. "Questo studio è un balzo in avanti nella capacità di fare queste inferenze per corpi al di fuori del nostro sistema solare e indica che è molto probabile che ci siano veramente analoghi della Terra".

Young ha detto che il suo dipartimento ha sia astrofisici che geochimici che lavorano insieme.

"Il risultato, " Egli ha detto, "stiamo facendo una vera geochimica su rocce al di fuori del nostro sistema solare. La maggior parte degli astrofisici non penserebbe di farlo, e la maggior parte dei geochimici non penserebbe mai di applicare questo a una nana bianca."