I pianeti al di là del sistema solare possono ospitare la vita? Ce lo dicono i modelli numerici
«Sospettiamo fortemente che queste super-Terre siano rocciose e composte soprattutto da ossigeno, silicone, magnesio, ferro e nichel», afferma François Soubiran, un borsista Marie Skłodowska-Curie che conduce una ricerca alla École Normale Supérieure di Lione, in Francia, sotto la supervisione di Razvan Caracas come parte del progetto ABISSE, finanziato dall’UE. «In media, quasi ogni stella possiede una super-Terra: ciò significa che sono molto comuni e che potremmo trovare la vita su una o più di loro». Tuttavia, non si sa molto circa queste giganti versioni della Terra.
Queste super-Terre possono generare campi magnetici che consentono la vita?
Attraverso sofisticate simulazioni numeriche, ABISE sta caratterizzando le proprietà dei materiali all’interno di una super-Terra, per determinare se possono condurre alla produzione di campi magnetici. «Affinché un pianeta produca un campo magnetico, è necessaria la presenza di un fluido conduttore all’interno di un moto convettivo: la convezione è ciò che accade quando si scalda l’acqua in una pentola», spiega Soubiran. All’interno della Terra, il campo magnetico è prodotto da una porzione di nucleo in ferro allo stato liquido. «Dentro alle super-Terre, il nucleo in ferro può essere molto ben cristallizzato, rendendo impossibile in questo caso un processo dinamo». ABISSE si impegna a scoprire dove si può verificare un tale processo. I partner del progetto hanno compiuto progressi considerevoli sotto due aspetti. Il primo riguarda il mantello, una regione all’interno della Terra situata tra la crosta e il nucleo. Era stato ipotizzato che i silicati fusi fossero elettricamente conduttivi e che un arricchimento di ferro potesse aumentare considerevolmente la conduttività. I ricercatori hanno lavorato assieme a due gruppi sperimentali per fornire supporto numerico nell’analisi dei dati. Tali esperimenti hanno investigato le proprietà dei silicati, con e senza ferro, a pressioni molto elevate. «I risultati preliminari ci permettono di concludere che gli oceani profondi di magma delle super-Terre sono abbastanza conduttivi da avere un processo dinamo», afferma Soubiran.
Sondare le profondità misteriose delle super-Terre
Il secondo rinvenimento chiave solleva molte domande. Il team di ABISSE ha scoperto che nichel e ferro non si combinano bene assieme a un’elevata pressione. I calcoli mostrano che entrambi tendono a separarsi a basse temperature, soprattutto a causa di effetti magnetici. Il team non è ancora a conoscenza di come le temperature influenzino il comportamento. Un’ipotesi è che i nuclei delle super-Terre siano separati in sezioni ricche di ferro e ricche di nichel. «Si tratta di un’idea completamente nuova che necessita di un esame accurato», aggiunge. I ricercatori stanno attualmente lavorando con modellatori per attuare i risultati dei calcoli nei loro modelli. Così facendo, saranno in grado di determinare i parametri chiave nella caratterizzazione di tali esopianeti e trovare le giuste condizioni per l’abitabilità. «Molti dei pianeti presto scoperti saranno super-Terre e la sfida di trovare la vita ci esorta a caratterizzarli al meglio», conclude Soubiran. «Le simulazioni numeriche sono un ottimo strumento per capire questi oggetti planetari che non possiamo ancora esplorare direttamente». Questa ricerca è stata intrapresa con il supporto del programma Marie Curie.
Parole chiave
ABISSE, super-Terra, pianeta, campo magnetico, sistema solare, esopianeta, processo dinamo
