Le condizioni che rendono possibile la vita sono squisitamente rare. Eppure i ricercatori stanno scoprendo che l'universo oggi è molto più accogliente nella vita di quanto non fosse quando i microbi sono emersi sulla Terra per la prima volta, un fatto che rende la nostra esistenza ancora più notevole. Inoltre, diventerà ancora più abitabile in futuro.
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"L'universo del futuro sarà un posto molto migliore per i pianeti", afferma Pratika Dayal, ricercatrice presso l'Istituto astronomico Kapteyn dell'Università di Groningen nei Paesi Bassi, che studia l'evoluzione delle prime galassie.
Mentre la formazione delle stelle si riduce, i pericolosi livelli di radiazione prodotti dalle stelle morenti diminuiscono, creando un ambiente fino a 20 volte più abitabile della Terra quando la vita si è evoluta per la prima volta. Allo stesso tempo, il solo numero di minuscole stelle fioche - ognuna delle quali potrebbe potenzialmente supportare pianeti che promuovono la vita - aumenta la probabilità che la vita possa evolversi in futuro. Questi fatti rendono "prematuri" gli attuali abitanti della Terra nella vita del sistema solare, secondo uno studio pubblicato online oggi sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics .
Avi Loeb, autore principale del nuovo studio e ricercatore presso il Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian, si è concentrato su piccole stelle fioche conosciute come nane rosse (il nostro sole è una nana gialla). Le lunghe vite e la semplice ubiquità di queste stelle, che costituiscono circa i tre quarti delle stelle nella Via Lattea, le rendono i candidati più probabili per ospitare la vita. Supponendo che la vita sia possibile intorno alle nane rosse, Loeb e i suoi colleghi hanno scoperto che è mille volte più probabile che sorgerà in un futuro lontano rispetto a oggi.
"È sorprendente", afferma Loeb, la cui ricerca si è concentrata sulla vita che somigliava alla nostra. "Significa che la vita intorno al sole è probabilmente un po 'presto."
Tuttavia, è ancora da discutere se i nani rossi possano effettivamente sostenere la vita. All'inizio della loro vita queste stelle sono incredibilmente attive e le parti dei pianeti vicini dove l'acqua liquida può rimanere in superficie si trovano molto vicino alla stella. Questo mette i pianeti sotto il fuoco costante di razzi e radiazioni. Gli scienziati continuano a discutere se la vita sia in grado di gestire questi estremi, anche se Loeb afferma che la risposta potrebbe arrivare nei prossimi decenni con l'aiuto di strumenti come l'imminente Transiting Exoplanet Survey Satellite e James Webb Space Telescope.
"Se si scopre che le stelle a bassa massa sono in grado di sostenere la vita, allora siamo speciali perché siamo una delle prime forme di vita", afferma Loeb. Tuttavia, se non esistono segni di vita attorno alle stelle fioche, l'equazione cambia e gli abitanti della Terra sono in perfetto orario. "Se consideri la massa minima della stella che consente alla vita di emergere come il sole, allora è molto probabile che esistiamo oggi", aggiunge Loeb.
Il nuovo studio contribuisce a un corpus crescente di ricerche che scoprono che l'abitabilità dell'universo è aumentata nel tempo. In ricerche separate, Dayal e i suoi colleghi hanno confrontato tutti i principali produttori di radiazioni che possono danneggiare le forme di vita emergenti. Hanno confermato che le supernova dominano la produzione di radiazioni, mentre le giovani galassie attive e i potenti lampi di raggi gamma svolgono un ruolo trascurabile. Tra i vari tipi di supernova, il Tipo II ha il ruolo da protagonista mentre le singole stelle esplodono in morti violente. Anche le supernovae di tipo Ia, che coinvolgono una stella nana bianca morente riaccesa dal suo compagno, danno un contributo significativo alle radiazioni dannose.
"Fondamentalmente è un gioco di numeri", afferma Dayal, che ha guidato la ricerca sulle radiazioni e il cui articolo è in fase di revisione da parte dell'Astrophysical Journal . "In termini di numero di stelle che si formano, sono le supernovae che vincono."
Dayal e i suoi colleghi hanno simulato l'universo durante la sua vita di 13, 8 miliardi di anni per tracciare il modo in cui vari oggetti astronomici hanno contribuito a danneggiare le radiazioni e hanno scoperto che il pericolo di radiazioni corrispondeva alla formazione stellare. All'inizio l'universo brulicava di nascite stellari. Ma i tassi di produzione rallentarono quando gran parte del gas e della polvere rimasero intrappolati in stelle già viventi. Una volta che l'universo ha raggiunto circa 3, 5 o 4 miliardi di anni, ha attraversato la maggior parte del suo materiale inutilizzato.
Ciò non significa che non stia creando altre stelle, ovviamente, solo che non le stanno producendo altrettanto rapidamente. Ma il rallentamento della formazione stellare e le conseguenti morti stellari significano buone notizie per i mondi che sperano di evolvere la vita: grazie alla riduzione delle radiazioni, l'universo oggi è fino a 20 volte più abitabile di quanto non fosse quando si è formata la Terra.
Ma i potenziali mondi che cullano la vita non sono ancora necessariamente al sicuro dalle radiazioni. L'astronomia dell'Università del New Mexico, Paul Mason, che studia come le abitabilità cambiano all'interno delle galassie, afferma che eventi come le fusioni di galassie possono dare il via alla formazione stellare durante la vita dell'universo. Le concentrazioni potrebbero creare nuove nascite stellari in tutto l'universo, aumentando potenzialmente la quantità di radiazioni per i pianeti vicini. Tuttavia, Dayal afferma che le fusioni erano più comuni nella prima età dell'universo che nelle sue fasi successive.
Le simulazioni di Dayal si concentrano su un universo "medio", in cui materia e corpi celesti erano distribuiti uniformemente. Una simulazione più complessa e realistica richiederebbe tempi e risorse di calcolo significativamente maggiori. Ma le simulazioni esistenti che si concentrano su come le galassie si scontrano l'una con l'altra non possono risolvere le singole stelle, rendendo difficile stimare come le collisioni influenzano la radiazione totale dell'universo. La sua ricerca ha fornito il primo passo per confermare ciò che molti scienziati hanno preso come conoscenza convenzionale: le supernovae forniscono la maggior parte delle radiazioni nocive.
Loeb non è così certo che gli alti livelli di radiazione provenienti dalle supernovae siano altrettanto dannosi di quanto la maggior parte degli scienziati li consideri. "La mia opinione personale su questo è che è molto difficile sradicare la vita su un pianeta", afferma Loeb, indicando la varietà di ambienti estremi sulla Terra in grado di sostenere gli organismi viventi.
Insieme, le ricerche di Loeb e Dayal suggeriscono che la caccia alla vita migliorerà solo in futuro. Tuttavia, quel futuro potrebbe essere significativamente più lontano di quanto la maggior parte degli astronomi spererebbe. Dopotutto, la Terra ha impiegato da qualche parte da mezzo milione a un miliardo di anni perché la vita si evolvesse e altri 3 miliardi per far sorgere la tecnologia. "In un certo senso, va bene per gli astrobiologi, ma sono 5 miliardi di anni da allora", dice Mason.
