Perché la Terra non è una palla di neve planetaria

A fare la differenza fra un pianeta rigoglioso come la Terra e uno "palla di neve" potrebbe bastare una manciata di gradi d'inclinazione assiale. A mettere in evidenza questo particolare sono stati i ricercatori dell'Università di Washington, che tramite simulazioni al computer hanno dimostrato come l'inclinazione e la dinamica orbitale di un pianeta possano influire sulla sua potenziale abitabilità.

Un dettaglio non indifferente, nell'ottica delle numerose ricerche in corso per trovare un pianeta abitabile fuori dal nostro Sistema Solare. Fino ad oggi abbiamo seguito l'indicazione di partenza che se un pianeta orbita attorno alla sua stella all'interno della cosiddetta fascia abitabile (ossia a una distanza fra il pianeta e la stella compatibile con la presenza di acqua liquida in superficie) allora potrebbe ospitare la vita.

Secondo Russell Deitrick, primo autore dello studio che è stato pubblicato sull'Astronomical Journal, la faccenda non è così semplice, perché si devono tenere in conto anche l'obliquità e l'eccentricità orbitale. Per obliquità di un pianeta s'intende la sua inclinazione assiale rispetto al piano orbitale, da cui dipendono anche le stagioni; l'eccentricità orbitale è invece la forma, circolare o ellittica, dell'orbita percorsa dal pianeta attorno alla sua stella. Con le orbite ellittiche la distanza del pianeta dalla stella ospite cambia man mano che il pianeta si avvicina o si allontana da essa.

Prendiamo ad esempio la nostra Terra: orbita intorno al Sole con un'inclinazione assiale di circa 23,5 gradi, che varia di pochissimo nel corso dei millenni. Che cosa accadrebbe se un pianeta di dimensioni simili, che orbita attorno a una stella simile al nostro Sole e alla stessa distanza, avesse un'inclinazione assiale differente? Da studi precedenti a un'inclinazione assiale più accentuata dovrebbe corrispondere un clima più caldo. Invece le simulazioni effettuate da Deitrick e dal suo team hanno rivelato l'opposto: "abbiamo scoperto che pianeti nella zona abitabile potrebbero improvvisamente entrare in uno stato 'palla di neve' a seguito di ampi cambiamenti dell'eccentricità dell'orbita o qualora l'inclinazione assiale aumentasse oltre 35 gradi".

Per giungere a questa conclusione gli studiosi hanno usato un sofisticato software per la simulazione della crescita e della diminuzione delle calotte glaciali nella modellizzazione planetaria, che ha consentito di raccogliere informazioni più precise che in passato. "Mentre dagli studi precedenti risultava che forti variazioni di inclinazione ed eccentricità tenderebbero a riscaldare i pianeti, usando questo nuovo approccio è risultato che grandi variazioni di quel tipo hanno maggiori probabilità di congelare la superficie planetaria, più che di riscaldarla", ha spiegato Deitrick, aggiungendo che "solo per una frazione di tempo i cicli di obliquità possono aumentare le temperature di un pianeta abitabile".

In buona sostanza, Deitrick "ha essenzialmente dimostrato che le ere glaciali sugli esopianeti possono essere molto più drastiche che sulla Terra, e che le dinamiche orbitali possono giocare un ruolo importante nell'abitabilità".

Questo lavoro potrebbe aiutare gli astronomi a capire meglio quali pianeti sono degni di studi approfonditi e quali no, perché come sottolinea Deitrick "se abbiamo un pianeta che potrebbe sembrare simile alla Terra, ma la cui modellazione fa intuire che la sua orbita e la sua inclinazione assiale oscillano come pazzi, meglio puntare il telescopio altrove".

Ovviamente questo studio non mette la parola "fine" a tutti gli interrogativi sull'abitabilità di un pianeta. Però può essere un valido aiuto per chi dovrà analizzare l'imponente mole di dati raccolta con le numerose missioni spaziali attive che hanno appunto l'obiettivo di trovare un pianeta simile alla Terra, fra cui quella ESA Plato di prossima realizzazione.