Che vuol dire che un pianeta si trova nella "zona abitabile"?

proxima b
Rappresentazione artistica della superficie di Proxima b. Il pianeta orbita intorno alla stella più vicina alla Terra, Proxima Centauri, visibile sullo sfondo insieme al sistema doppio Alpha Centauri AB ESO/M. KORNMESSER

Intorno a Proxima Centauri, la stella più vicina a noi (escludendo il Sole, ovviamente), orbita un pianeta all'interno della cosiddetta "zona abitabile" del proprio astro. La scoperta è stata effettuata da un gruppo di astronomi grazie ai telescopi dello European Southern Observatory (ESO): si tratta di un risultato straordinario, che potrebbe rivoluzionare totalmente la concezione stessa della ricerca di altre forme di vita. Ma cosa significa "zona abitabile" di una stella? E cosa rappresenta questa scoperta? Proviamo a capirlo.

Come prima cosa, vediamo qualche dettaglio di questa scoperta, illustrata in un paper pubblicato su Nature: Proxima Centauri è la stella più piccola di un noto sistema stellare triplo, ossia Alpha Centauri, e come già detto è la stella più vicina a noi, Sole escluso. Quando si parla di vicinanza lo si fa ovviamente in termini astronomici: stiamo parlando di oltre 4 anni-luce. 

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Il nuovo pianeta è stato chiamato Proxima b, ha una massa di 1,3 volte quella della Terra ed orbita intorno alla propria stella ad una distanza molto inferiore a quella alla quale Mercurio gira intorno al Sole. Questo implica che un "anno" su questo pianeta duri appena 11 giorni, ossia il tempo necessario a completare un'orbita intorno a Proxima Centauri.

Proxima b, come detto, si trova all'interno della cosiddetta "zona abitabile" della sua stella. Anche se questa denominazione può facilmente far galoppare la fantasia, è bene tenere conto che "abitabile" è una parola con un significato molto diverso da "abitata". 

proxima Proxima b, il pianeta che orbita intorno a Proxima Centauri  ESO/M. KORNMESSER

La ricerca di esopianeti (detti anche pianeti extra-solari) è da anni una delle attività principali degli astrofisici, che si sono in particolare impegnati ad individuare pianeti potenzialmente in grado di ospitare la vita, che tra le altre cose devono trovarsi all'interno della cosiddetta "zona abitabile" di una stella.

La zona abitabile circumstellare (in inglese Circumstellar Habitable Zone, o CHZ) in astronomia indica l'area intorno ad una stella nella quale un corpo celeste potrebbe potenzialmente avere acqua allo stato liquido sulla superficie  e di conseguenza, sempre potenzialmente, ospitare la vita. I requisiti necessari a calcolare l'ampiezza della zona abitabile sono basati sull'unico pianeta dell'universo sul quale, al momento, è stata trovata la vita: la Terra. La stessa cosa avviene ovviamente anche per dimensione e massa del corpo celeste in questione.

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Un nome colloquiale utilizzato dagli scienziati per la zona abitabile è  "Zona Riccioli d'Oro" ("Goldilocks Zone"): questa definizione trae origine dalla celebre favola "Riccioli d'Oro e i Tre Orsi" (titolo originale: "The Three Bears") di Robert Southey. La storia è nota a tutti: Riccioli d'Oro esamina prima le scodelle di zuppa dei tre orsi, scartando la più calda e la più fredda ed optando per la tiepida, e poi con lo stesso principio scarta il letto più duro ed il più morbido, preferendo anche in questo caso la via di mezzo.

Lo stesso principio viene applicato anche per la definizione della zona abitabile di una stella: un pianeta deve trovarsi a distanza sufficiente da avere temperature non tanto alte da far evaporare l'acqua sulla superficie, ma non così basse da farla congelare. La presenza di acqua, seppur di fondamentale importanza, è comunque soltanto uno dei requisiti che un corpo celeste deve avere per essere considerato realmente abitabile

Alpha Centauri dall'osservatorio del Paranal Alpha Centauri dall'osservatorio del Paranal  John Colosimo/ESO (CC BY 4.0)

Proxima b rispetta infatti questa caratteristica, ma da altri punti di vista potrebbe essere decisamente poco adatto ad ospitare la vita. Al momento, tanto per fare un esempio, non è neppure possibile fare un'ipotesi fondata sull'esistenza di un'atmosfera. Senza contare che il pianeta potrebbe anche essere soggetto a flare stellari (eruzioni di plasma da una stella).

"È questa la cosa preoccupante in termini di abitabilità", spiega Scott Gaudi, professore della Ohio State University di Columbus e grande esperto di esopianeti. "Questa cosa viene bombardata da una notevole quantità di radiazioni ad alta energia. Non è ovvio che abbia un campo magnetico forte a sufficienza da evitare che la sua intera atmosfera venga spazzata via. Ma questi sono calcoli davvero difficili, e di certo non scommetterei né su una possibilità né sull'altra".

Al di là delle incertezze astronomiche su Proxima b, che sono ovviamente ancora tante, come detto, questa scoperta potrebbe radicalmente mutare la nostra ricerca di forme di vita aliena nell'universo: sarà infatti praticamente impossibile trovare un altro pianeta potenzialmente abitabile più vicino a noi. Tanto che qualcuno sta persino iniziando a chiedersi se un giorno potremo tentare di raggiungerlo.

La risposta è: decisamente no, almeno per il momento. Astronomicamente parlando 4,25 anni-luce sono una distanza relativamente breve. Questo vale però se dobbiamo osservare un oggetto tramite un telescopio e non raggiungerlo fisicamente: anche viaggiando alla velocità della luce sarebbero necessari oltre quattro anni, e com'è ovvio nessun veicolo spaziale costruito o immaginato finora può anche solo avvicinarsi a quella velocità.

Per dare un raffronto, prendiamo in considerazione la sonda New Horizons della NASA: il 14 luglio del 2015 il satellite della NASA ha effettuato uno storico sorvolo di Plutone, dopo un viaggio durato 10 anni nel corso dei quali sono stati percorsi 5 miliardi di km. Se anche si stesse dirigendo verso Proxima Centauri (e non è così: la sonda sta filando a 14,52 km/s verso la costellazione del Sagittario), una missione di questo tipo non potrebbe mai raggiungere Proxima b in tempi ragionevoli, ma avrebbe bisogno di diverse decine di migliaia di anni.

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Per poter anche solo sognare di poter andare un'occhiata su Proxima b non basterebbe quindi un progresso dei tradizionali sistemi di propulsione: andare più veloci di qualche centinaio di chilometri orari non risolverebbe affatto il problema. Serve un radicale cambiamento di approccio, come ad esempio quello delineato dall'imprenditore Yuri Milner con il suo Breakthrough Starshot, un ambizioso progetto che lo vede al fianco di Stephen Hawking e Mark Zuckerberg nel raggiungere il sogno del volo interstellare.

Lo scopo dell'iniziativa (che, per una singolare coincidenza, potrebbe essere testata proprio con un volo verso Alpha Centauri) è quello di sviluppare un sistema di propulsione spaziale in grado di spingere una navicella fino ad 1/5 della velocità della luce. Questo permetterebbe un viaggio di sola andata di circa 21 anni: sempre tanti, ma comunque abbastanza pochi da convincere qualche temerario ad andare a dare un'occhiata e farci sapere com'è il panorama su Proxima b.