Riassunto:
Un nuovo studio suggerisce che la possibilità che la vita complessa possa evolversi sugli esopianeti dipende non solo da quanto tempo esiste il pianeta, ma anche da quanta energia fotosintetica ha accumulato nel corso della sua lunga storia. Il gruppo di ricerca ha analizzato 29 esopianeti vicini al sistema solare che potrebbero avere acqua liquida e ha ritenuto che solo due di essi potrebbero essersi sviluppati oltre l’attuale stadio evolutivo della Terra, e gli altri tre potrebbero aver raggiunto un periodo simile all’era mesozoica e alla vita dei dinosauri sulla Terra. Sulla base di ciò, i ricercatori ritengono che la possibilità che civiltà aliene altamente sviluppate appaiano vicino alla Terra sia bassa, ma non ne hanno escluso l'esistenza.
La ricerca è stata condotta da Chris Doughty, professore di informatica ecologica alla Northern Arizona University, ed è stata pubblicata sull'International Journal of Astrobiology. Il team vede la fotosintesi come un “orologio” che misura l’evoluzione della vita sul pianeta: la fotosintesi converte la luce in energia chimica. Quanto più vigorosa è la crescita delle piante, tanto più energia e spazio ecologico possono fornire agli animali. Pertanto, un pianeta più giovane ma più caldo e umido potrebbe aver sviluppato più vita di un pianeta più vecchio ma più freddo e secco.
I ricercatori hanno utilizzato come riferimento la fissazione del carbonio sulla Terra. Nei 3,2 miliardi di anni prima della comparsa di piante vascolari efficienti, la fotosintesi della Terra ha fissato un totale cumulativo di circa 2,4×10²⁵g di carbonio. Dopo la comparsa delle piante vascolari e prima dell’evoluzione umana, sono stati fissati ulteriori 7×10²⁵g di carbonio. Le piante vascolari hanno tessuti specializzati per il trasporto di acqua e sostanze nutritive. Il team di ricerca lo ha utilizzato per confrontare i livelli storici di fotosintesi della Terra con quelli possibili su altri pianeti.
Le nane rosse sono le stelle più comuni nella Via Lattea e i pianeti che le circondano sono considerati uno dei potenziali obiettivi per la ricerca della vita. Tuttavia, molti pianeti si trovano in uno stato di marea bloccata, sempre con lo stesso lato rivolto verso la stella e l'altro lato rivolto in direzione opposta alla stella. Il coautore della ricerca Michael Govanlock, professore associato alla Northern Arizona University, ha sottolineato che se la vita fotosintetica appare su questi pianeti, la loro durata fotosintetica potrebbe durare miliardi di anni in più rispetto alla Terra; tuttavia, poiché è disponibile meno luce e la superficie dei pianeti che possono effettuare la fotosintesi può essere solo la metà, la fotosintesi annuale totale potrebbe essere inferiore. Il team sta cercando di determinare quantitativamente quale tipo di pianeta è più avanzato nell’evoluzione della vita.
Sulla base della mappa climatica dell'esopianeta simulata da Denis Sergeyev, docente presso l'Università di Bristol, e combinando variabili come temperatura, luce e precipitazioni che influenzano la crescita delle piante sulla Terra, i ricercatori hanno stimato la quantità di crescita vegetale che diversi pianeti potrebbero aver prodotto nella loro storia e hanno ipotizzato sugli stadi evolutivi della vita. TRAPPIST-1e, che si trova a circa 40 anni luce dalla Terra, è uno di questi casi. Sebbene sia miliardi di anni più vecchio della Terra, i modelli stimano che abbia sequestrato solo il 21% del carbonio totale della Terra nel corso della sua vita.
Il coautore della ricerca ed alunno della Northern Arizona University Cameron Hrabak ha affermato che questo livello è addirittura inferiore alla quantità di carbonio fissata sulla Terra prima dell'evoluzione delle piante vascolari efficienti, quindi il gruppo di ricerca ipotizza che la vita su TRAPPIST-1e potrebbe essere ancora nella fase microbica, in ritardo rispetto alla Terra. Tuttavia, le atmosfere planetarie possono alterare in modo significativo il clima e le capacità fotosintetiche, influenzando le stime dei modelli degli stadi evolutivi. Le future osservazioni del telescopio spaziale James Webb potrebbero fornire dati atmosferici per aiutare a rivedere le proiezioni. I calcoli attuali presuppongono inoltre che la vita esista e si sviluppi più o meno come sulla Terra.
Nei pianeti che secondo il team di ricerca potrebbero essere al di là della fissazione del carbonio e degli stadi evolutivi della Terra, le precipitazioni sono spesso il principale fattore che limita la crescita delle piante. La crescita delle piante sulla Terra può essere limitata dalla luce, dalla temperatura o dalle precipitazioni. Ad esempio, anche se i deserti sono soleggiati, non sono in grado di sostenere una fitta vegetazione a causa della mancanza d’acqua. Tali differenze ambientali influenzeranno anche quali organismi possono prosperare. I ricercatori ipotizzano che se la vita intelligente comparisse su questi esopianeti, il loro ambiente ecologico potrebbe essere più simile ad aree desertiche o temperate. Gli esseri umani potrebbero anche essersi evoluti nei boschi della savana dove le piogge limitavano la crescita delle piante. Doughty ha preso in prestito una metafora dalle opere di cultura pop per dire che l'ambiente ecologico in cui esiste tale vita aliena potrebbe essere più simile a "Dune" che ad "Avatar".
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