Spazio, Ultima Frontiera… Con queste parole iconiche, iniziano le avventure della Flotta Stellare nella famosa serie televisiva Star Trek, in cui l’astronave Enterprise si lancia “alla ricerca di strani nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita e nuove civiltà”. Questa missione di esplorazione interstellare è indissolubilmente legata ai cosiddetti pianeti di Classe M, definiti all’interno dell’universo di Star Trek secondo una classificazione vulcaniana.

I pianeti di Classe M, o “Classe Minshara”, rappresentano mondi molto simili alla Terra. La caratteristica principale di questi pianeti è la loro capacità di supportare la vita come la conosciamo, con condizioni ambientali favorevoli per la respirazione, la presenza di acqua liquida e una superficie rocciosa. In altre parole, sono pianeti abitabili, composti per la maggior parte da silicati e acqua, con almeno il 20% di superficie emersa e un’atmosfera costituita principalmente da ossigeno e azoto. Oltre a ciò, la geologia di questi pianeti deve essere attiva, creando le dinamiche necessarie per sostenere un ecosistema complesso.

Pianeti simili alla Terra: Realtà o Fantasia?

La domanda che sorge spontanea per gli appassionati e gli scienziati è: quanti di questi pianeti esistono realmente nel nostro universo? La risposta si avvicina a quanto immaginato dalla fantascienza.

Secondo uno studio condotto nel 2020 da un gruppo di astronomi dell’Università della Columbia Britannica, si stima che nella Via Lattea, la nostra galassia, esistano più di 6 miliardi di pianeti simili alla Terra. Questa straordinaria stima si basa sui dati raccolti dalla missione Kepler della NASA, che ha esplorato e catalogato esopianeti per anni prima della sua conclusione. La missione ha permesso di individuare migliaia di mondi alieni, ma i ricercatori ritengono che rappresentino solo una minima parte di quelli effettivamente presenti.

La premessa per definire un pianeta come “simile alla Terra” è la sua composizione rocciosa, simile a quella del nostro pianeta, e la sua posizione all’interno della cosiddetta “zona abitabile” della sua stella. Questa zona è la fascia orbitale intorno a una stella in cui un pianeta può mantenere acqua liquida sulla sua superficie, una condizione ritenuta essenziale per lo sviluppo della vita. Inoltre, il pianeta deve orbitare intorno a stelle simili al nostro Sole, chiamate stelle di tipo G, che offrono condizioni di illuminazione e calore relativamente stabili per lunghi periodi.

Le Sfide dell’Individuazione: Modelli e Limiti

Nonostante i progressi tecnologici, i pianeti di tipo terrestre sono difficili da individuare. Le loro dimensioni ridotte e la distanza orbitale più ampia rispetto alla loro stella madre rendono complesso il rilevamento con i metodi tradizionali. Per affrontare questa sfida, gli scienziati hanno sviluppato la tecnica della “modellazione in avanti”, che consente di fare previsioni statistiche basate su una serie di variabili osservabili.

Questo metodo ha anche permesso di approfondire la comprensione del cosiddetto radius gap, un fenomeno che descrive la scarsa frequenza di pianeti con dimensioni comprese tra 1,5 e 2 volte il raggio terrestre e con un periodo orbitale inferiore ai 100 giorni. Si tratta di una lacuna che evidenzia come pianeti con queste caratteristiche siano rari rispetto ad altre tipologie. La ricerca continua a gettare luce su questo enigma, restringendo i confini di ciò che si credeva possibile.

Un Pianeta Terrestre Attorno a una Nana Bianca

Nel corso della ricerca sugli esopianeti, gli astronomi hanno fatto una scoperta sorprendente: un pianeta simile alla Terra, orbitante attorno a una stella nana bianca, a circa 4.000 anni luce da noi. Questa scoperta è straordinaria perché le nane bianche sono ciò che resta delle stelle una volta esaurito il loro combustibile. La possibilità che un pianeta terrestre sopravviva a questa fase della vita di una stella è un affascinante scorcio sul futuro del nostro Sistema Solare.

In effetti, tra miliardi di anni, anche il Sole si espanderà, inghiottendo Mercurio e Venere, e la Terra potrebbe essere spinta verso un’orbita più lontana o addirittura distrutta. Tuttavia, la scoperta di questo pianeta suggerisce che mondi simili potrebbero sopravvivere al collasso delle loro stelle madri e orbitare attorno ai resti delle stesse, le nane bianche.

Tecnica di Microlensing Gravitazionale: Come Funziona?

La scoperta del pianeta orbitante attorno alla nana bianca è stata resa possibile grazie a una tecnica chiamata microlensing gravitazionale. In pratica, la gravità del sistema planetario ha agito come una lente, amplificando la luce di una stella più lontana situata dietro al pianeta e alla nana bianca. Analizzando le variazioni di luminosità, i ricercatori sono stati in grado di determinare le masse del pianeta e della stella, ottenendo preziose informazioni sulla loro struttura.

Questa tecnica offre agli scienziati un modo unico di esplorare l’universo e rilevare esopianeti che, altrimenti, sarebbero invisibili. È un approccio particolarmente utile quando si tratta di rilevare pianeti attorno a stelle piccole o morenti, come le nane bianche, o quando l’esistenza di un pianeta è dedotta dalle sue interazioni gravitazionali con altre stelle.

Implicazioni per l’Esplorazione Spaziale

La scoperta di pianeti simili alla Terra, in sistemi stellari così diversi dal nostro, ha profonde implicazioni per l’astronomia e la nostra comprensione dell’evoluzione stellare. Indica che i pianeti possono sopravvivere a eventi catastrofici come la trasformazione di una stella in una gigante rossa, suggerendo che potrebbero esistere molti altri mondi simili nel nostro universo, pronti ad essere scoperti. Questi mondi, alcuni dei quali potrebbero ospitare forme di vita, rappresentano le future destinazioni di una possibile esplorazione interstellare.

Il Futuro: Alla Ricerca di Nuovi Mondi

Con telescopi sempre più potenti e sofisticati, come il James Webb Space Telescope e altri in fase di sviluppo, la ricerca di esopianeti continuerà a progredire. La speranza è di scoprire mondi abitabili e, forse, di rilevare tracce di vita extraterrestre. L’esplorazione dello spazio, guidata da una curiosità insaziabile, riflette lo spirito della serie Star Trek: spingersi oltre i confini conosciuti e scoprire cosa si cela nell’ultima frontiera.

In conclusione, la scoperta di mondi simili alla Terra e di pianeti orbitanti attorno a stelle morenti è una testimonianza del potenziale infinito dell’universo. Ci ricorda che la nostra Terra è solo una delle tante possibilità esistenti, e che un giorno potremmo trovare la risposta a una delle domande più antiche dell’umanità: siamo davvero soli nell’universo?