Venerdì il telescopio spaziale James Webb rivolgerà lo sguardo verso un pianeta lontano in un altro sistema solare per indagare su uno degli indizi più allettanti di vita aliena mai scoperti. Sotto la costellazione del Leone, troppo debole per l'occhio nudo, c'è la stella nana rossa K2-18, grande circa la metà del nostro sole. In orbita attorno ad esso c'è un pianeta chiamato K2-18b, ritenuto essere un mondo coperto di oceani circa 2,6 volte il raggio della Terra.
Segni di "vita" sul pianeta K2-18b
Nascosti nella sua atmosfera, gli scienziati hanno individuato i segni di qualcosa che potrebbe in definitiva dimostrare che la Terra non è la sola a ospitare la vita.
È un gas chiamato dimetilsolfuro (DMS). Sulla Terra, il gas ha una sola fonte. È "prodotto solo dalla vita", spiega la Nasa, principalmente dal "fitoplancton negli ambienti marini".
"È stato un vero shock, ho passato notti insonni per una settimana", ha detto il dottor Nikku Madhusudhan, l'astrofisico di Cambridge a capo dello studio, ricordando il momento dell'anno scorso in cui le analisi mostrarono un possibile accenno di DMS nell'atmosfera del pianeta. "Quella settimana, non ho nemmeno trovato il coraggio di dirlo alla mia stessa squadra."
L'eccitazione e la cautela del professore sono entrambe comprensibili date le potenziali ramificazioni della scoperta. La prospettiva della presenza di alghe extraterrestri in un mare alieno è sismica, ma per ora lo scienziato rimane fermamente "sul lato conservatore".
I dati dello James Webb Space Telescope
Dai dati iniziali inviati dal James Webb Space Telescope (JWST) lo scorso anno, i ricercatori potrebbero affermare con oltre il 50% di certezza che il DMS fosse presente, ma questa è ben lungi dall'essere una "prova conclusiva", ha detto Madhusudhan.
Aspetterà che il telescopio effettui le otto ore di osservazioni previste per venerdì per cercare specificamente il DMS. Trascorrerà quindi mesi esaminando attentamente i dati prima di osare dichiarare che sono stati definitivamente trovati.
Dall'anno scorso, gli scienziati si sono scervellati ma non riescono ancora a concepire alcun processo geologico o chimico naturale che possa creare DMS senza organismi viventi.
Gli scienziati hanno tuttavia affermato in precedenza di aver trovato la prova decisiva della vita aliena, compresi fossili su meteoriti marziani e gas fosfina nelle nubi venutiane. Ogni volta, le loro scoperte sono state sfatate o messe in discussione da studi che offrono spiegazioni più plausibili. Ciò dà a Madhusudhan motivo di essere "super cauto".
Dove si trova il K2-18b e perché è emozionante?
Il pianeta K2-18b dista 124 anni luce. Ciò lo rende un vicino relativamente vicino in termini galattici, anche se una sonda impiegherebbe 2,2 milioni di anni per raggiungerlo a 38.000 miglia orarie, la velocità della navicella spaziale Voyager.
È 2,6 volte il raggio e 8,6 volte la massa della Terra, in una classe "sub-Nettuno" tra la Terra e Nettuno in scala, un tipo non trovato nel nostro sistema solare.
Quando nel 2015 è stato avvistato mentre passava davanti alla sua stella come una piccola eclissi, era solo uno delle migliaia di "esopianeti" rilevati nella nostra galassia. Ma gli astronomi hanno scoperto che orbita nella zona abitabile della sua stella dove l'acqua, l'ingrediente chiave per tutta la vita come la conosciamo, potrebbe essere liquida. Le successive osservazioni dei telescopi Hubble e James Webb hanno costantemente portato il pianeta nella classifica dei mondi più affascinanti della Via Lattea.
Un mondo acquatico "iceanico"
La teoria di Madhusudhan, che rimane contestata, è che K2-18b sia un mondo acquatico "iceanico", un termine che lui stesso ha coniato come combinazione di idrogeno e oceano.
I suoi calcoli basati sulla densità suggeriscono che un oceano profondo centinaia di chilometri ricopre la sua superficie, con un'atmosfera ricca di idrogeno e un piccolo nucleo roccioso.
Mentre la luce proveniente da una stella attraversa l'atmosfera di un pianeta in rotta verso la Terra, alcuni dei suoi colori vengono assorbiti dalle sostanze chimiche presenti nelle nuvole. Lasciano un'impronta digitale nello spettro, che il JWST può leggere per rivelare la composizione chimica dell'atmosfera.
Per Madhusudhan, noto come Madhu al suo team di studenti post-dottorato, è stato un "enorme affare" utilizzare la tecnica su K2-18b perché "per la prima volta si vede l'atmosfera di un pianeta della zona abitabile su tutta la gamma di lunghezze d'onda ".
"Questo ha detto subito che è necessario avere un oceano", ha detto. "Questa è la prima volta in assoluto che rileviamo metano su un piccolo pianeta. Ha risolto un mistero lungo più di un decennio, chiamato letteralmente 'problema del metano mancante'".
L'Universo pullula di vita?
Ma nei dati c'è qualcosa di ancora più allettante di queste molecole a base di carbonio.
"Avevamo previsto che se ci fosse vita su questi mondi, dovremmo essere in grado di vedere il DMS", ha detto.
Ed eccoli lì: segnali provvisori che sembravano corrispondere al DMS nell'atmosfera di K2-18b. Questo "mi ha colpito molto duramente", ha detto, non appena si è reso conto delle potenziali conseguenze.
"Se si conferma la presenza della vita, anche attraverso il DMS, su qualsiasi pianeta extrasolare, questo rivoluzionerà la storia scientifica", ha detto, poiché è sufficiente un esempio di vita oltre la Terra per dimostrare effettivamente che l'universo pullula di vita.
Trovare vita aliena
L'umanità ha "aspettato qualche migliaio di anni" per trovare la vita aliena, quindi "non abbiamo bisogno di affrettarci" a trarre conclusioni su K2-18b, ha detto Madhusudhan. "Il telescopio osserverà e un giorno o due dopo otterremo i dati e inizieremo la nostra analisi".
Si prevede che il JWST si concentrerà sulla luce con una lunghezza d'onda compresa tra 5 e 10 micron, con l'obiettivo di rilevare il DMS senza interferenze da altri composti.
Ci vorranno dai quattro ai sei mesi prima che i risultati vengano rivelati mentre continua il "lavoro teorico" sulla possibilità che il gas possa avere una fonte non vivente.
Ci sono rover che stanno esplorando Marte alla ricerca di microbi fossilizzati e una sonda è diretta a cercare la vita sulle lune ghiacciate di Giove.
Ma "se rileviamo DMS [su K2-18b] lo collochiamo sostanzialmente in alto per potenziali segni di abitabilità", ha detto Madhusudhan.
Tuttavia non si considera un "cacciatore di alieni", poiché questo "non è mai stato tra i miei impegni". La sua carriera lo ha portato dall'Indian Institute of Technology Varanasi nell'Uttar Pradesh, passando per il MIT e Princeton, fino a Cambridge.
"Sono un astrofisico molto tradizionale. Anche se scoprissimo la vita, la considererei come la scoperta di un fenomeno fisico piuttosto che di 'alieni' di per sé. Ma ovviamente c'è un ampio segmento di persone il cui unico obiettivo sarebbe scoprire la vita".