Illustrazione di fantasia di un pianeta roccioso formatosi in un sistema stellare ricco in carbonio. Sarebbe totalmente arido e difficilmente potrebbe ospitare forme di vita, almeno così come la conosciamo. Crediti: NASA/JPL-Caltech
Per fare un pianeta abitabile, in qualche modo simile alla Terra, occorre una lunga lista di ingredienti e adeguate modalità di miscelazione. Innanzitutto deve essere sufficientemente compatto e risiedere nei quartieri temperati del suo sistema stellare, la cosiddetta fascia abitabile, in modo da potere ospitare acqua allo stato liquido sulla sua superficie.
La composizione delle rocce dal cui amalgama prende origine il pianeta non deve, però, essere troppo ricca in carbonio, pena il rinsecchimento dell’impasto.
Questa, in sintesi, la conclusione a cui è arrivato un gruppo di ricerca internazionale, guidato da Torrence Johnson del Jet Propulsion Laboratory della NASA, che ha sviluppato un modello teorico per l’evoluzione planetaria basato sul rapporto carbonio-ossigeno riscontrabile nel Sole.
Come le altre stelle, anche la nostra ha ereditato un insieme di elementi chimici dal Big Bang e dalle precedenti generazioni di stelle, una zuppa composta principalmente d’idrogeno ed elio e poi di altri ingredienti come azoto, silicio, carbonio e ossigeno, in diverse proporzioni.
Il Sole è una stella relativamente povera in carbonio e, di conseguenza, la Terra è costituita principalmente da rocce silicatiche. D’altra parte, è prevedibile che attorno a stelle ricche in carbonio si trovino pianeti abbondanti di tale elemento nelle sue varie forme, compreso il diamante.
Il modello sviluppato da Johnson e colleghi permette di calcolare con precisione quanta acqua sia rimasta intrappolata in forma di ghiaccio ai primordi della storia del sistema solare, miliardi di anni fa, prima che si cominciasse a formare la Terra. Ghiaccio che successivamente avrebbe alimentato le riserve d’acqua della Terra mediante l’impatto di comete ed asteroidi, sebbene questa teoria sia ancora in discussione.
Quando i ricercatori hanno applicato il modello alle stelle ricche in carbonio, l’acqua è semplicemente scomparsa nei loro calcoli. «I mattoni fondamentali alla base dei nostri oceani sono gli asteroidi e le comete ghiacciate,» ha spiegato Johnson. «Seguendo le loro tracce, troviamo che i pianeti attorno a stelle ricche in carbonio divengono aridi.»
Il motivo dell’inaridimento è presto detto: il carbonio in eccesso nei sistemi stellari in evoluzione s’impossessa dell’ossigeno disponibile per formare monossido di carbonio, inibendo quindi la formazione d’acqua.
«E’ ironico che il carbonio, l’elemento chimico principale della vita, diventando troppo abbondante si porti via l’ossigeno che potrebbe diventare acqua, il solvente essenziale per la vita così come la conosciamo,» ha aggiunto Jonathan Lunine della Cornell University e collaboratore della ricerca.
I risultati di questa ricerca aiuteranno a selezionare gli esopianeti in fascia abitabile che presentino maggiore probabilità di trovarvi tracce di vita. «Non tutti i pianeti rocciosi si sono formati nella stessa maniera,» conclude Lunine. «I cosiddetti pianeti di diamante delle dimensioni della Terra, ammesso che esistano, ci apparirebbero totalmente alieni: mondi senza oceani e privi di vita.»