Per gli astrobiologi come me, la prima immagine del telescopio spaziale James Webb della NASA rivela infinite possibilità di vita oltre la Terra
Questa settimana il James Webb Space Telescope ha fatto la storia, dimostrandosi il più potente osservatorio spaziale mai costruito dall’umanità e rivelando un minuscolo frammento del vasto universo che ci circonda con dettagli mozzafiato. Gli astronomi di tutto il mondo sono stati mostrati esultare, in piena di lacrime e senza parole. Anche gli astrobiologi come me, che studiano le origini, l’evoluzione, la distribuzione e il futuro della vita nell’universo, si stanno eccitando parecchio. Rivelando immagini di galassie dall’alba dei tempi e dati chimici delle atmosfere planetarie, il JWST ha il potere di aiutarci a rispondere a una delle domande più antiche dell’umanità: siamo soli nell’universo?
La prima spettacolare immagine rilasciata è quella dell’ammasso di galassie SMACS 0723, noto come il primo campo profondo di Webb. Questa immagine copre solo una porzione di cielo delle dimensioni di un granello di sabbia tenuto a distanza di un braccio da qualcuno a terra, eppure è affollata di galassie, letteralmente migliaia di esse. All’interno di ogni galassia, potrebbero esserci in media 100 miliardi di stelle, ciascuna con la propria famiglia di pianeti e lune in orbita attorno ad esse.
Dato che solo nel nostro sistema solare abbiamo più mondi abitabili (Terra) o potenzialmente abitabili (Marte, Europa, Encelado, Titano), allora le probabilità di trovare altri pianeti o lune là fuori con il potenziale per ospitare la vita come sappiamo è aumentato esponenzialmente. L’universo è probabilmente disseminato di loro.
L’uso di uno strumento diverso chiamato MIRI (Mid-Infrared Instrument) sulla stessa vista rivela ancora di più sul carattere di queste stelle e galassie. Alcuni appaiono blu perché non hanno molta polvere e stelle più vecchie, mentre altri oggetti, probabilmente le galassie, appaiono rossi perché sono avvolti dalla polvere. Per me le più emozionanti sono le galassie ora colorate di verde. Il verde indica che la polvere in queste galassie include una miscela di idrocarburi e altri composti chimici, i mattoni chimici della vita.
NASA/Reuters
Il team ha anche rilasciato uno spettro infrarosso ripreso con il sensore di guida fine e lo strumento Near Infrared Imager e Slitless Spectrograph (FGS-NIRISS) , che ha analizzato la luce stellare mentre passava attraverso l’atmosfera di Wasp-96b , un pianeta caldo simile a Giove 1.150 anni luce, in orbita più vicino alla sua stella di quanto non faccia Mercurio al nostro Sole. Questo gruppo di linee ondulate ci ha rivelato la presenza di vapore acqueo nella sua atmosfera (il pianeta è troppo caldo per l’acqua liquida). Questo è un risultato sensazionale e ora il lavoro investigativo inizia davvero mentre cerchiamo i pianeti più piccoli e rocciosi nella speranza di trovare mondi in cui le condizioni siano adatte alla vita.
Quindi come lo faremo? Cerchiamo atmosfere simili alla Terra, quelle dominate da azoto, anidride carbonica e acqua, poiché un’atmosfera simile alla Terra è, per definizione, il nostro gold standard di abitabilità. Ma l’atmosfera terrestre nel corso della storia della vita non è sempre stata composta in questo modo, e siamo sicuri che altre miscele atmosferiche possono creare mondi abitabili. Chiamiamo questi “marcatori di abitabilità” e includono anche il bagliore della luce che si riflette sugli oceani e gli effetti della vegetazione.
Gli astrobiologi stanno anche cercando di trovare gas di biosignatura in queste lontane atmosfere esoplanetarie, cioè gas indicativi di attività biologica. Ad esempio, l’ossigeno è un gas dominante nell’atmosfera moderna della Terra e la maggior parte di esso è prodotto dalla fotosintesi. Inoltre, la fonte dominante di metano nella nostra atmosfera è prodotta attraverso la metanogenesi, un’antica forma di metabolismo per alcuni microrganismi. Dovrei dire qui che identificare le firme inequivocabili della vita non sarà facile. Molti hanno fonti abiotiche (non vitali) oltre che biologiche; possono essere prodotti da vulcani, interazioni acqua-roccia o persino dall’attività umana.
Almeno per ora, saranno probabilmente rilevabili solo quelle biofirme con un impatto globale e planetario. Tuttavia, il rilevamento di questi marcatori di abitabilità o gas di biofirma utilizzando il JWST sarà un allettamento sufficiente per farci fermare ed esplorare più a fondo i mondi in questione. E questo è più che abbastanza eccitante per ora.
Il JWST ha già, in pochi giorni, trasformato il modo in cui guardiamo l’universo e in futuro aprirà i nostri occhi sulla composizione chimica e, se siamo fortunati, biologica degli altri mondi in esso contenuti. Forse avremo finalmente la prova che la vita in una forma o nell’altra è universale e, come ho sempre creduto, che in realtà non siamo mai stati soli.
Louisa Preston insegna scienze planetarie e astrobiologia all’UCL Mullard Space Science Laborator