Trovare l’ossigeno in un esopianeta potrebbe significare che la vita si sta sviluppando. Come sappiamo sulla Terra, gli organismi fotosintetici assorbono anidride carbonica, luce solare e acqua e producono zuccheri e amidi per produrre energia. L’ossigeno è un sotto prodotto di questo processo, quindi se riusciamo a scoprirlo altrove questo è motivo di eccitazione.
I ricercatori hanno anche messo sotto pressione l’idea che l’ossigeno nell’atmosfera di un esopianeta indichi la vita. È solo una prova della vita se possiamo escludere altri percorsi che hanno creato l’ossigeno. Tuttavia gli scienziati non possono escluderli. La Terra come sappiamo è ricca di ossigeno in quanto costituisce il 46% della crosta e del mantello, mentre il 20% dell’atmosfera è contenente ossigeno.
Spazio, la vita su altri pianeti potrebbe non dipendere dall’ossigeno
La presenza di quest’ultimo deriva dal Great Oxygenation Event (GOE) circa due miliardi di anni fa. Gli antichi cianobatteri hanno sviluppato pigmenti che assorbono la luce solare e la utilizzano nella fotosintesi. L’ossigeno è il prodotto di scarto della fotosintesi e la vita ha avuto un paio di miliardi di anni per accumulare ossigeno nell’atmosfera, nel mantello e nella crosta. Ciò significa che se gli scienziati trovano l’ossigeno in un’altro pianeta è perché la vita è a lavoro. La vita semplice potrebbe ribollire negli oceani del pianeta, assorbendo la luce solare ed emettendo ossigeno.
Una nuova ricerca invece ha stabilito che una fonte di ossigeno che non dipende dalla vita. Una fonte abiotica di ossigeno che deriva dall’anidride solforosa. Lo zolfo non è raro nei corpi celesti e poiché i vulcani producono zolfo e lo pompano nell’atmosfera, gli esopianeti vulcanici terrestri possono avere ossigeno nelle loro atmosfere. E la vita non è di certo coinvolta. Al contrario la radiazione ad alta energia di una stella può ionizzare la molecola di anidride solforosa. Quando viene ionizzata questa molecola si riorganizza. Diventa un “sistema a doppia carica positiva”. Quindi ha una forma lineare con entrambi gli atomi di ossigeno adiacenti l’uno all’altro e lo zolfo all’altra estremità.
Questo percorso può spiegare perché troviamo l’ossigeno altrove
Questo è chiamato roaming, poiché gli atomi di ossigeno sono liberi di spostarsi in orbite caotiche fino a stabilirsi in nuovi composti. Dopo la doppia ionizzazione, due degli elettroni legati nella molecola vengono espulsi e possono portare a cambiamenti nell’angolo tra gli atomi nella molecola. Questo percorso verso l’ossigeno può spiegare parte dell’ossigeno che troviamo altrove. Io, Ganimede ed Europa hanno tutti ossigeno nelle loro atmosfere e il roaming potrebbe essere la causa. Io è un luogo vulcanico, il mondo più vulcanico del Sistema Solare, quindi la vita è esclusa. Ganimede ed Europa hanno oceani sotterranei, quindi potrebbero potenzialmente ospitare la vita. Ma quella vita non può costruire un’atmosfera di ossigeno come la vita sulla Terra. È necessaria un’altra spiegazione per spiegare l’ossigeno trovato su queste lune.
Questo percorso ionico di formazione dell’ossigeno può funzionare anche per altre molecole, e questo è il prossimo passo per i ricercatori. Vogliono sapere se altre molecole come il diseleniuro di carbonio sono soggette a doppia ionizzazione. Questi risultati aiutano a spiegare come la Terra avesse una piccola quantità di ossigeno nella sua atmosfera prima del GOE. Poiché l’ossigeno è così reattivo, deve esserci stata una fonte di rifornimento e queste vie potrebbero essere responsabili. Lo studio delle atmosfere degli esopianeti è uno degli obiettivi scientifici del telescopio e, con i suoi potenti strumenti a infrarossi, è pronto a rivelare la composizione chimica delle atmosfere degli esopianeti.
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