Le lune abitabili

Circa 850 esopianeti sono ormai stati confermati con sufficiente sicurezza e la maggior parte di questi sono giganti gassosi simili a Giove. Solo pochi hanno una superficie solida con un’orbita che li pone nella zona abitabile, quella che permette di avere acqua allo stato liquido e una temperatura accettabile.

Tuttavia, non è assolutamente necessario che un mondo simile alla Terra debba essere per forza un pianeta. Potrebbe benissimo essere un satellite, più o meno grande, di un pianeta gigante. In fondo, nel nostro Sistema Solare, i candidati più probabili per avere una qualche forma di vita primitiva sono proprio i satelliti dei due giganti, Giove e Saturno.

Ovviamente, le condizioni in cui si trova un satellite sono molto diverse da quelle di un pianeta, sia a favore che a sfavore della sua abitabilità. Innanzitutto, dobbiamo considerare l’accoppiamento tra rivoluzione e rotazione legato alle forze mareali. I grandi satelliti mostrano infatti sempre la stessa faccia al proprio pianeta, al pari di quanto fa la Luna e tutti gli altri satelliti del Sistema Solare. Trattandosi di pianeti giganti essi sono inoltre una sorgente di luce non indifferente e, anche quando rivolgono l’emisfero oscuro, di una emissione termica non trascurabile. Tuttavia, sono anche causa di eclissi della stella molto importanti. Infine, le forze mareali, oltre che  “bloccare” la rotazione del satellite causano un  riscaldamento significativo sul satellite. Per distanze troppo ravvicinate un’eventuale presenza di acqua sarebbe portata all’ebollizione e alla sua trasformazione in vapor d’acqua con conseguente irrefrenabile effetto serra. Insomma, una serie di condizioni ben diverse da quelle a cui è soggetto un pianeta libro di girare da solo attorno al Sole.

Un modello capace di predire l’abitabilità di una luna di un pianeta gigante deve tenere conto di tutti questi effetti. Ed è quello che è stato fatto da ricercatori dell’Università di Potsdam e di Washington.

Essi hanno delineato la situazione limite di un satellite, basata sia sugli effetti mareali che sul riscaldamento e illuminazione incrociati di pianeta e della stella. Il limite minimo di distanza è stato chiamato “bordo di abitabilità”.

A titolo di esempio vediamo nella Fig.1, una configurazione semplificata, dove si riportano cinque tipi di energia ricevuta dalla luna (senza contare quella dovuta alla forza mareale): quella dovuta alla luce della stella più quella riflessa  dal pianeta e quella dovuta alla sua emissione termica (giallo), quella della stella da sola (arancione), quella dovuta alla luce riflessa del pianeta e alla sua emissione termica (marrone chiaro), quella dovuta solo all’emissione termica del pianeta (marrone scuro) e quella uguale a zero. Liberi di scegliere la zona più adatta a voi e alle vostre abitudini di vita…

Figura 1

Come detto, a queste configurazioni si devono aggiungere quelle relative al riscaldamento mareale. Insomma, un bel problemino che è ora di analizzare in dettaglio. Infatti, Kepler è già in grado di scoprire le lune piuttosto grandi dei pianeti giganti. E’ così partita anche la caccia alle lune abitabili. In questo filmato si può vedere come una luna possa “segnare” il transito di un pianeta. Forza Kepler, facci sognare ancora una volta!

Il lavoro originario si può scaricare qui.

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