Pianeta di tipo terrestre non vuol dire pianeta simile alla Terra

In un post precedente ci siamo occupati della scoperta di Proxima b, un esopianeta in orbita intorno a Proxima Centauri. La scoperta, annunciata alla fine di agosto, ha suscitato grande clamore. Proxima Centauri, infatti, è in assoluto la stella più vicina al Sole. Per di più, il pianeta che le orbita intorno è poco più massiccio della Terra e si trova alla distanza giusta dalla stella per avere acqua liquida in superficie. Queste circostanze hanno dato origine a molti titoli a effetto sui media generalisti, che hanno lasciato intendere che, a “soli” 4,24 anni luce da noi, vi sia un gemello più o meno perfetto della Terra.

Purtroppo le cose non stanno proprio così. Per quanto la scoperta di Proxima b sia davvero straordinaria e degna di ogni futuro approfondimento, possiamo essere certi già da oggi che tra la Terra e il pianeta di tipo terrestre in orbita intorno a Proxima Centauri esistono notevoli differenze, molte delle quali rappresentano pesanti incognite sulla potenziale abitabilità di quel pianeta.

Ethan Siegel, astrofisico e divulgatore infaticabile, ha messo in luce, per cominciare, una decina di queste differenze, alcune delle quali piuttosto curiose. Vediamole una a una.

1. Su Proxima b non esiste qualcosa che assomigli al giorno terrestre. Il pianeta orbita a soli 7 milioni di km dalla sua stella. Per quanto Proxima Centauri abbia appena il 12% della massa del Sole, la distanza tra il pianeta e la stella è così breve che Proxima b è quasi certamente bloccato in rotazione sincrona. Ciò significa che il pianeta offre sempre la stessa faccia alla stella, così come fa la Luna con la Terra. Su Proxima b, dunque, su un emisfero è sempre giorno, sull’altro c’è la notte perenne.

2. A causa della sua vicinanza alla stella, l’anno di Proxima b dura soltanto 11 giorni terrestri. Per via della rotazione sincrona, inoltre, l’asse di rotazione del pianeta non può essere inclinato rispetto a quello della stella. Ne consegue che l’unico modo per creare delle stagioni è attraverso l’ellitticità dell’orbita. Se l’orbita di Proxima b è circolare, il pianeta allora non ha stagioni. Se l’orbita è ellittica, le ha, ma durano meno di tre giorni terrestri ognuna.

3. Su Proxima b vi sono tre distinte zone climatiche. L’emisfero esposto alla stella è quello più caldo, investito senza interruzione dalla radiazione stellare. L’emisfero notturno è probabilmente sempre gelato (ma con una vista spettacolare del cielo, nuvole permettendo). La terza zona climatica è costituita da un anello che circonda il pianeta, al confine tra l’emisfero illuminato e quello notturno: una zona di penombra dove il clima è probabilmente più favorevole a condizioni di abitabilità simili a quelle terrestri. Quanto siano estreme le differenze climatiche di base tra le tre zone dipende però dall’atmosfera del pianeta. Non sappiamo se Proxima b ne abbia una e, se ce l’ha, non sappiamo quanto è efficiente nel distribuire uniformemente attraverso i venti il calore stellare.

4. La Terra è protetta dalle tempeste solari dal suo campo magnetico, che trae potenza dalla rotazione del nostro pianeta. Proxima b, bloccato in rotazione sincrona, gira su se stesso una volta all’anno (cioè una volta ogni 11 giorni terrestri). Questa notevole lentezza rispetto alla rotazione della Terra potrebbe tradursi in un campo magnetico particolarmente debole. Poiché le nane rosse come Proxima Centauri sono soggette a periodiche e violente eruzioni, il pianeta può essere gravemente esposto, nel suo emisfero diurno, a scoppi di attività stellare potenzialmente letali per la vita.

5. Proxima Centauri, molto più fredda del Sole, emette una radiazione il cui spettro è spostato verso il rosso e l’infrarosso. Ciò significa che Proxima b non riceve praticamente né luce ultravioletta né luce blu. Se vi fossero delle piante sulla sua superficie, dovrebbero aver trovato un modo diverso di alimentare il proprio metabolismo, perché la fotosintesi non funzionerebbe lì così come funziona sulla Terra, almeno per la sua parte che dipende dalla luce blu e ultravioletta.

6. I venti sulla Terra soffiano per lo più longitudinalmente, creando complessi schemi sui quali influisce la rotazione del nostro pianeta, con il quotidiano accumulo di energia durante il giorno e il conseguente rilascio notturno di calore. Su Proxima b, invece, a causa del blocco della rotazione, i venti (sempre che vi sia un’atmosfera) devono originarsi immancabilmente dall’emisfero diurno, esposto al calore stellare, e fluire senza sosta verso l’emisfero notturno del pianeta.

7. Proxima Centauri ha solo il 14% del raggio solare, ma, siccome è vicinissima a Proxima b, appare nel cielo del pianeta molto più grande di come appare il Sole nel cielo terrestre: 3 volte più grande come diametro, 10 volte come area occupata. Benché, poi, Proxima Centauri emetta solo il 5 per mille della luce visibile del Sole, riesce a compensare in parte con il calore: la sua radiazione spostata verso l’infrarosso sarebbe percepita dalla pelle umana come un piacevole tepore, corrispondente a circa il 70% di quello che si prova esponendosi alla luce solare. Con in più il beneficio di non scottarsi mai, a causa della mancanza di raggi UV.

8. Dall’emisfero notturno di Proxima b un astronomo potrebbe ammirare uno spettacolo che non ha eguali nel cielo terrestre. Distanti solo 0,21 anni luce da Proxima, le due stelle principali del sistema triplo di Alfa Centauri, Alfa A e Alfa B apparirebbero luminosissime, separate tra loro da una distanza poco superiore alla metà del disco della Luna piena, con magnitudini apparenti di -6,8 e -5,2: rispettivamente 140 e 30 volte volte più brillanti di come noi vediamo Sirio, l’astro più luminoso del cielo terrestre.

9. Gli ipotetici abitanti di Proxima b avrebbero una vista adattata a utilizzare le frequenze della luce irradiata dalla loro stella, più lunghe rispetto a quelle solari. Ciò significa che quello che per noi è il rosso, per loro sarebbe il bianco. Per conseguenza, le stelle più brillanti del loro cielo, come Alfa A e B e il nostro Sole, apparirebbero blu. In effetti, la maggior parte delle stelle visibili a occhio nudo nel cielo notturno di Proxima b, tutte più calde e più luminose di Proxima Centauri, apparirebbero blu, mentre noi le vediamo mediamente bianche, cioè di un colore simile al Sole.

10. Se vi sono pianeti in orbita intorno ad Alfa Centauri A o B, un astronomo vivente su Proxima b potrebbe scoprirli con un telescopio di livello tecnologico pari a quelli in uso sulla Terra un secolo fa, purché dotato di un coronografo (uno strumento per nascondere la luce delle stelle, rendendo così visibili oggetti fiochi come i pianeti nei loro dintorni). Scoprire esopianeti in orbita intorno a stelle più lontane di quanto siano Alfa A e B da Proxima è invece molto, molto più difficile. Per un astronomo di Proxima b, occorrerebbero per esempio almeno dieci anni di osservazioni del Sole con il metodo della velocità radiale, per accertare, attraverso le oscillazioni del moto della nostra stella, la presenza di un pianeta della massa di Giove, il più massiccio (e perciò il più facilmente scopribile) del sistema solare.