Oceani liquidi e forse vita potrebbero esistere su lune di pianeti nomadi, lontanissime da qualunque stella
Quando i sistemi planetari sono ancora giovani e caotici, le interazioni gravitazionali possono scagliare via alcuni pianeti, trasformandoli in pianeti “free-floating”, cioè senza stella madre. Studi recenti hanno mostrato che questi giganti gassosi, pur venendo espulsi dal loro sistema, non perdono necessariamente tutte le loro lune. Queste lune continuano quindi a orbitare un pianeta che vaga nello spazio interstellare, in condizioni estreme di freddo e oscurità, apparentemente ostili a qualunque forma di vita.
Il ruolo del riscaldamento mareale
L’espulsione dal sistema rende spesso le orbite delle lune molto più ellittiche: la distanza dal pianeta cambia continuamente, e di conseguenza cambiano le forze di marea. Le maree deformano ritmicamente l’interno del satellite, e l’attrito interno così generato produce calore.
Se questo riscaldamento mareale è abbastanza intenso, può mantenere oceani di acqua liquida in superficie o sotto la crosta, anche senza la luce e il calore di una stella.
Un mantello di idrogeno come trappola del calore
Perché il calore resti intrappolato, serve un’atmosfera efficace: sulla Terra questo ruolo è svolto da gas serra come l’anidride carbonica. In sistemi così freddi, però, la CO₂ condensa e perde il suo effetto protettivo, disperdendo il calore nello spazio.
Il nuovo studio di un gruppo di ricerca dell’Excellence Cluster ORIGINS della LMU e del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) ha esplorato una soluzione diversa: spesse atmosfere ricche di idrogeno molecolare. Normalmente l’idrogeno è quasi trasparente alla radiazione infrarossa, ma ad alte pressioni entra in gioco un effetto fisico particolare, l’assorbimento indotto da collisione: le molecole di idrogeno, urtandosi, formano complessi temporanei che assorbono radiazione termica e la trattengono nell’atmosfera. Inoltre l’idrogeno resta stabile anche a temperature estremamente basse, mantenendo a lungo un efficace effetto serra.
Secondo i calcoli, una combinazione di riscaldamento mareale e densa atmosfera di idrogeno può mantenere oceani liquidi su queste lune per fino a 4,3 miliardi di anni, un intervallo paragonabile all’età della Terra e sufficiente, in linea di principio, per l’evoluzione di forme di vita complesse.
Un parallelismo con la Terra primordiale
Gli autori dello studio sottolineano un legame con la Terra primordiale: degli impatti di asteroidi avrebbero potuto arricchire l’atmosfera di idrogeno, creando condizioni simili a quelle ipotizzate per queste lune remote.
Le maree, oltre a fornire calore, possono generare cicli locali di bagnato-asciutto: l’acqua evapora e poi condensa di nuovo, concentrando e rimescolando le molecole. Questi cicli sono considerati cruciali per la formazione di molecole organiche sempre più complesse e potrebbero aver favorito passaggi chiave verso l’emergere della vita.
Vita nel buio della galassia?
I pianeti free-floating potrebbero essere numerosissimi: le stime suggeriscono che nella Via Lattea ce ne siano tante unità quante sono le stelle. Se una parte di questi ospita sistemi di lune con oceani liquidi e atmosfere di idrogeno stabili per miliardi di anni, il numero di lune potenzialmente abitabili nella galassia si allargherebbe enormemente.
Questo scenario ci invita a ripensare cosa intendiamo per “zona abitabile“: la culla della vita non deve per forza trovarsi vicino a una stella, ma potrebbe nascere e perdurare persino nelle regioni più oscure dello spazio interstellare.
