Bio-osservazioni del nostro pianeta
Il 5 settembre del 1977 la Voyager 1 viene lanciata nello spazio con la missione di sorvolare Giove e Saturno, e soprattutto per studiare il satellite Titano; in eseguito a questa missione la sonda Voyager 1 avrebbe poi dovuto proseguire verso le regioni più estreme del sistema solare per raccogliere dati.
Carl Sagan, astronomo e divulgatore, chiese che, una volta raggiunti i confini del sistema solare, la sonda Voyager 1 scattasse una foto della Terra. Nel 1990, dopo aver concluso tutte le sue missioni principali, la NASA ordinò alla sonda di scattare foto dei pianeti del sistema solare. Da quegli scatti venne fuori anche la foto intitolata Pale Blue Dot. Nello scatto si notano le bande di luce artefatte causate dalla diffusione della luce sulle ottiche della macchina fotografica, provocate dal piccolo angolo di distanza tra Sole e Terra. Nella foto la Terra è grande meno di un singolo pixel, in particolare ha dimensione di 0,12 pixel.
Negli anni l’esplorazione spaziale è andata avanti, spesso alla ricerca di nuove forme di vita o di zone abitabili; sempre con lo sguardo rivolto verso l’alto, nella contemplazione dell’universo sconosciuto che ci circonda.
Durante uno di questi studi, nell’osservazione del pianeta K2-18b, gli astronomi hanno identificato una biosegnalazione dal pianeta. Questa notizia ha suscitato tante perplessità e tanti dubbi ma è ancora una questione sotto esame. K2-18b è un esopianeta grande 8 volte la Terra, e distante 120 anni luce da noi; al momento è oggetto di studi perché pare che la sua atmosfera contenga del dimetilsolfuro (DMS).
Il dimetilsolfuro (CH3)2S, è il tioetere più semplice, la sua presenza sulla Terra può indicare una contaminazione batterica, ad esempio, nella produzione di malto e birra. Si tratta di un prodotto dovuto alla degradazione del dimetilsolfossido (DMSO), e viene anche prodotto dal metabolismo batterico del metantiolo.
In particolare, il DMS si origina essenzialmente dal DMSP (dimetilsolfoniopropionato) in alcune alghe marine, la sua emissione sulla Terra si riscontra quindi nella maggior parte negli oceani ad opera del fitoplancton. I composti solforici di questo tipo hanno un ruolo di aggregante per le particelle di vapore acqueo, fungendo da nucleo di condensazione delle nubi e giocando quindi una funzione mitigante per il clima terrestre. L’odore di alga e di mare delle località marittime è provocato sia dal DMS sia dai feromoni algali.
Lo stesso dimetilsolfuro, sulla Terra, viene emesso anche dalla Helicodiceros muscivorus, questo la aiuta ad attirare gli insetti di cui si ciba. Infatti, il composto fa sì che il fiore della pianta abbia l’odore di carne putrescente e quindi attira gli insetti su di sé confusi dal fatto che possa trattarsi di una carcassa.
Detto questo, visto che sul nostro pianeta il composto si origina dalla vita, nello studio viene un po’ dato per scontato che possa essere così anche altrove. Per questo motivo il DMS viene anche utilizzato negli studi astronomici per identificare possibili forme di vita nel sistema solare.
Nel 2023 la NASA infatti ha annunciato che studiando l’esopianeta K2-18b è emersa la presenza di DMS, questa notizia ha suscitato sia interesse che perplessità, perché già nel 2020 era stata osservata una biosegnalazione anche su Venere, poi smentita. Per questo vanno fatte le dovute valutazioni per capire se il DMS può essere anche originato in modo abiotico e non biologico.
Si sta prendendo in esame il K2-18b col James Webb Space Telescope (JWST) poiché è stato classificato come esopianeta detto anche “Hycean”; il nome è usato per definire una serie di pianeti più grandi della Terra, composti da acqua e avvolti da idrogeno ed elio, che nelle giuste condizioni potrebbero anche accogliere la vita, per questo sono sotto osservazione.
I team di scienziati si dividono in quelli più fiduciosi nella scoperta e in quelli più dubbiosi. I primi ritengono che questo nuovo rilevamento sia più affidabile di quelli precedenti, perché lo strumento utilizzato del JWST, che si basa su luce e lunghezza d’onda, non è lo stesso utilizzato in passato. Inoltre, l’ultima rilevazione di DMS sembra più incerta di quella attuale; infatti, esiste un livello di significatività statistica dell’analisi che indica che c’è meno del 0,3% di possibilità che il rilevamento sia casuale o falsato.
Gli altri, non così fiduciosi, ritengono che le analisi possano essere falsate, poiché il JWST viene usato per identificare i gas nelle atmosfere dei pianeti in esame, studiando le impronte chimiche della luce stellare filtrata dalle atmosfere. Le impronte chimiche appaiono nei grafici come delle ondulazioni di varia intensità luminosa, a queste ondulazioni di spettro vengono di norma associate 20 molecole; ma la maggior parte di queste molecole non sono poi simili al DMS; quindi, non sono ancora stati adeguatamente analizzati i possibili falsi positivi.
Ci sono due fattori importanti da osservare per contestare nel caso la scoperta: il primo è che più sono piccole le molecole identificate, più è probabile che siano prodotti abiotici, il secondo è che proprio perché sulla Terra il DMS è un prodotto biotico non possiamo dare per scontato lo sia anche altrove. A questo proposito sono stati portati a mo’ di esempio altri studi come quello della cometa 67P, dove è stato rinvenuto il composto del DMS ma di fatto la sua origine deriva non da fonti biologiche, ma da reazioni chimiche abiotiche in presenza di luce.
Tutti i ricercatori si trovano concordi sul fatto che c’è ancora molto da studiare in questo campo, ma che sicuramente sono scoperte significative, fino a 30 anni fa non eravamo nemmeno a conoscenza del fatto che esistessero gli esopianeti; siamo sicuramente ancora nella fase di formulazione di ipotesi, ma è ugualmente importante sottolineare che tante scoperte come questa ci porteranno a capirne di più.
Per chiudere vorrei citare una frase di Carl Sagan, diretta proprio a quel Pale Blue Dot dove ci troviamo:
«La Terra è l’unico mondo conosciuto che possa ospitare la vita. Non c’è altro posto, per lo meno nel futuro prossimo, dove la nostra specie possa migrare. Visitare, sì. Colonizzare, non ancora. Che ci piaccia o meno, per il momento la Terra è dove ci giochiamo le nostre carte. È stato detto che l’astronomia è un’esperienza di umiltà e che forma il carattere. Non c’è forse migliore dimostrazione della follia delle vanità umane che questa distante immagine del nostro minuscolo mondo. Per me, sottolinea la nostra responsabilità di occuparci più gentilmente l’uno dell’altro, e di preservare e proteggere il pallido punto blu, l’unica casa che abbiamo mai conosciuto».
Bibliografia:
-Carl Sagan, Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space, 1st edition, New York, Random House, 1994.
-Sigma Aldrich; Merck KGaA, Darmstadt, Germania (dati NMR).
-Jacqueline Stefels, Michael Steinke e Suzanne Turner, Environmental constraints on the production and removal of the climatically active gas dimethylsulphide (DMS) and implications for ecosystem modelling, in Biogeochemistry.
-Dietmar Glindemann, John Novak e Jay Witherspoon, Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Waste Residues and Municipal Waste Water Odor by Dimethyl Sulfide (DMS): the North-East WPCP Plant of Philadelphia, in Environmental Science & Technology.
-Isabelle Yan, Webb Discovers Methane, Carbon Dioxide in Atmosphere of K2-18 b, su NASA.
di Veronica Fiocchi
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