Il telescopio spaziale JWST compie un grande passo avanti nella ricerca di vita extraterrestre

Siamo soli nell’Universo? Ci sono altre forme di vita oltre a quella sulla Terra? Da sempre l’Uomo si è posto queste domande e si è cimentato per trovare le risposte. La ricerca è in corso e di progressi se ne stanno facendo. La ricerca di forme di vita extraterrestre procede su fronti diversi: dalla ricerca di possibili segnali radio provenienti dallo spazio, all'individuazione di megastrutture aliene, alla ricerca di tracce organiche di vita al di fuori della Terra.

Ricerca di segnali extraterrestri

Un approccio nella ricerca di forme di vita extraterrestre è, ad esempio, quello condotto dal programma SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence = Ricerca di Intelligenza extraterrestre).

Questo progetto è condotto da un ente privato americano che cerca di captare segnali radio emessi da possibili forme intelligenti di vita extraterrestre, sufficientemente evolute da poter mandare segnali radio auspicabilmente decodificabili. Di contro, anche noi inviamo segnali nello spazio con l'intento di rivelare la nostra presenza ad altre civiltà.

Osservazioni di megastrutture aliene

Un altro approccio consiste nella ricerca di megastrutture aliene. Già agli inizi degli anni ‘60, il fisico britannico Freeman Dyson propose che civiltà tecnologicamente molto avanzate, avendo un maggiore fabbisogno di energia, potrebbero aver costruito megastrutture.

Queste megastrutture ipotizzate da Dyson, e per questo chiamate sfere di Dyson, sarebbero veri e propri involucri costruiti da civiltà evolute attorno alle proprie stelle allo scopo di catturare quanta più energia (elettromagnetica) possibile.

Questa energia poi verrebbe trasferita e utilizzata sull'esopianeta in cui si è sviluppata la civiltà aliena. A motivo delle dimensioni, queste strutture potrebbero essere osservabili con i nostri telescopi da Terra o dallo spazio.

Ricerca di biofirme

Altro approccio consiste nella ricerca di “biofirme” cioè di gas o altre caratteristiche indicative della presenza di agenti biologici.

Questi gas rappresentano le cosiddette “biofirme”, cioè tracce della presenza di vita. Nell’attuale ricerca della presenza di forme di vita organica nell’Universo, lo sforzo della comunità astronomica è proprio rivolto alla rilevazione di biofirme. Queste biofirme vengono cercate nei pianeti del Sistema Solare, nelle loro lune, come anche in asteroidi, comete, e più recentemente nei pianeti extrasolari.

Quali sono le biofirme

Per convenzione, vengono individuate tre tipologie di biofirme:

• Biofirme gassose, si tratta di prodotti gassosi direttamente o indirettamente originatisi da attività di metabolismo;
• Biofirme superficiali, si tratta di proprietà spettrali della luce riflessa dalla superficie per la presenza di sistemi organismi viventi, ad esempio le foreste;
• Biofirme temporali, si tratta di variazioni, ad esempio stagionali, di grandezze legate alla presenza di una biosfera. Ad esempio, la nostra biosfera subisce variazioni stagionali nelle concentrazioni di C0₂ o di metano.

Tra le biofirme gassore vi sono l’Ossigeno (O₂) che viene prodotto dai vegetali nei processi di fotosintesi clorofilliana; il metano (CH₄) che viene prodotto sia da lenti e lunghi processi biologici di decomposizione, sia da animali quali i ruminanti; l'anidride carbonica (C0₂) prodotta sia da processi biologici di fermentazione sia dalle attività umane; l’ozono (O₃) che si forma anche per la reazione di inquinanti con la radiazione solare ultravioletta; e poi ancora, ammoniaca; fosfina, cloruro di metile, …

Esopianeti e biofirme

La ricerca di forme di vita extraterrestre su altri pianeti al di fuori del Sistema solare ha compiuto grandi passi, l’ultimo proprio recentemente.

Un primo grande passo è stato la scoperta dell’esistenza di esopianeti rocciosi di tipo terrestre (sia pianeti terrestri sia SuperTerre). Ciò ha segnato un primo importante risultato: la vita, così come la conosciamo, riteniamo sia più probabile che esista su pianeti quanto più simili al nostro.

Un secondo grande passo è stata la scoperta sia di acqua allo stato liquido sia di atmosfere su alcune di questi pianeti rocciosi, sia terrestri sia superTerre. Nuovamente, la vita, così come la conosciamo, riteniamo sia più probabile che esista su pianeti quanto più simili al nostro, dotati di oceani (luogo privilegiato per la nascita della vita) sia di atmosfere per lo sviluppo di vita in superficie.

Terzo e fondamentale passo è stato osservare lo spettro dell'atmosfera di un esopianeta con risoluzione tale da poterne studiare la composizione chimica. E’ ciò che per la prima volta è riuscito a fare il telescopio spaziale James Webb (JWST). E' riuscito ad analizzare l’atmosfera dell’esopianeta WASP-39 b, ottenendo anche informazioni sulla sua struttura atmosferica che si è scoperto essere caratterizzata da una distribuzione non uniforme di nubi. Wasp-39 b è un esopianeta del tipo “hot Saturn”, un “Saturno caldo”, cioè un esopianeta di massa e struttura simile al nostro Saturno, ma molto più caldo in quanto molto vicino alla sua stella madre WASP-39.

JWST ha trovato nell'atmosfera di questo esopianeta tracce di anidride carbonica, vapore acqueo, sodio, potassio, ma nessuna biofirma, come d'altro caso ci si aspettava da un pianeta gassoso.

Il successo di queste osservazioni è la prova che questo telescopio è capace di analizzare le atmosfere anche dei pianeti rocciosi, sia di tipo terrestre sia Super Terre, e studiandone la composizione chimica di individuare biofirme, se ce ne fossero. Possiamo ottimisticamente affermare che con il telescopio James Webb si è aperta una nuova era nella ricerca di forme di vita extraterrestre sui pianeti extrasolari.