Introduzione
Nel recente passato, è stata scoperta la prima pianeta in orbita attorno a una nana bianca, chiamata WD 1856+534. Questo pianeta gigante, chiamato WD 1856b, è sette volte più grande della stella morta che orbita. Questa scoperta suggerisce l'esistenza di pianeti rocciosi delle dimensioni della Terra in orbita attorno ad altre nane bianche, con una temperatura superficiale simile a quella del nostro pianeta. Questa scoperta ha ripercussioni significative per il futuro della nostra civiltà.
La sfida del futuro
Tra circa un miliardo di anni, il Sole si riscalderà a tal punto da far evaporare gli oceani sulla Terra a causa di un effetto serra incontrollato. Per sopravvivere, la nostra civiltà dovrà migrare verso l'esterno del sistema solare. Sette miliardi di anni dopo, il nucleo del Sole si contrarrà fino a diventare una nana bianca, portando con sé circa la metà della sua massa, mentre il resto sarà disperso nello spazio.
Le caratteristiche delle nane bianche
Le nane bianche sono delle sfere cristalline calde, dense e metalliche, approssimativamente delle dimensioni della Terra, che si stanno raffreddando lentamente poiché non hanno più un motore nucleare centrale. Nella Via Lattea ci sono 10 miliardi di nane bianche, poiché molte stelle simili al Sole hanno già completato il loro ciclo di vita. Questa coincidenza fortunata tra la durata di vita delle stelle simili al Sole e l'età attuale dell'universo ha portato alla presenza di nane bianche.
La zona abitabile delle nane bianche
Dopo qualche miliardo di anni, una nana bianca raggiunge una temperatura superficiale simile a quella del Sole attuale. La nana bianca WD 1856+534, ad esempio, è stata stimata avere un'età di 6 miliardi di anni e una temperatura superficiale di 4.700 kelvin, leggermente inferiore rispetto ai 5.800 kelvin del Sole attuale. Il pianeta appena scoperto si trova a una distanza 50 volte più vicina alla nana bianca rispetto alla distanza Terra-Sole. Se un osservatore si trovasse appena dentro l'orbita del pianeta appena scoperto, a circa l'1% della distanza Terra-Sole, assisterebbe a un'illuminazione simile a quella sulla Terra, con la nana bianca WD 1856+534 occupando approssimativamente lo stesso angolo che il Sole occupa nel nostro cielo. In questa "zona abitabile" intorno a qualsiasi nana bianca, secondo uno studio del 2011 condotto da Eric Agol dell'Università di Washington, potrebbe esistere acqua liquida sulla superficie di un pianeta roccioso, consentendo la chimica della vita come la conosciamo. A causa del breve tempo orbitale, gli abitanti di un mondo abitabile intorno a WD 1856+534 festeggerebbero il loro compleanno una volta ogni 33 ore, la durata di un anno su quel pianeta.
Le opportunità di ricerca
Dato che l'area superficiale luminosa di una nana bianca è 10.000 volte più piccola rispetto a quella del Sole, le caratteristiche di assorbimento dell'atmosfera di un pianeta durante il transito di una nana bianca sono molto più facilmente rilevabili rispetto alle stelle simili al Sole. Durante un transito completo, che dura alcuni minuti, un pianeta delle dimensioni della Terra oscura l'intera nana bianca. Data la prossimità del pianeta alla stella, la frequenza di ripetizione del transito è centinaia di volte superiore rispetto alla zona abitabile di una stella simile al Sole. Come ho argomentato in un mio studio del 2013 con Dan Maoz dell'Università di Tel Aviv, queste circostanze offrono la migliore opportunità per rilevare biosignature nelle atmosfere di esopianeti, nel solco della recente scoperta di fosfina nel manto nuvoloso del nostro vicino pianeta, Venere. I nostri calcoli sono stati affinati in un recente studio condotto da Lisa Kaltenegger a Cornell e dai suoi collaboratori. Se il pianeta ospita una civiltà tecnologica, si potrebbero anche cercare segni di inquinamento industriale nella sua atmosfera, come dimostrato nel mio studio successivo con Henry Lin e Gonzalo Gonzalez-Abad di Harvard nel 2014.
Le implicazioni per il nostro futuro
Un pianeta abitabile vicino alla nana bianca sarebbe bloccato dalla forza di marea gravitazionale della stessa, mostrando sempre la stessa faccia alla nana bianca, con un lato sempre illuminato e un lato sempre in ombra. Tuttavia, la zona abitabile è pericolosamente vicina alla regione in cui il pianeta sarebbe distrutto dalla forza di marea gravitazionale della nana bianca. Poiché la zona abitabile non è molto distante da questa distanza di distruzione delle maree, le maree potrebbero causare un notevole rigonfiamento su qualsiasi oceano o atmosfera presenti sulla superficie del pianeta. Quali sono le implicazioni per il nostro futuro a lungo termine? Mentre il Sole evolve in una nana bianca, i nostri discendenti potrebbero cercare di popolare la zona abitabile vicino alla sua remanenza. Dal punto di vista astronomico, un pianeta bloccato dalla marea offrirebbe il vantaggio di una faccia sempre in ombra, dove poter posizionare i telescopi per osservare il cielo scuro ininterrottamente. Dal punto di vista economico, la superficie della nana bianca offrirebbe l'efficienza dei reattori nucleari senza creare rifiuti radioattivi. Deposando i rifiuti sulla superficie della nana bianca, si potrebbe sfruttare la sua energia gravitazionale emessa sotto forma di radiazione elettromagnetica, ottenendo un rendimento quasi pari a quello del combustibile nucleare.
Alla ricerca di civiltà analoghe
Alla luce di questa prospettiva, potrebbero già esistere civiltà analoghe alla nostra che hanno riconosciuto i benefici di vivere intorno alle nane bianche. Potremmo trovarle cercando le firme spettrali dei rifiuti che depositano sulla superficie delle nane bianche o cercando l'inquinamento da clorofluorocarburi (CFC) nell'atmosfera dei loro pianeti derivante dai loro condizionatori d'aria. Tra tutte le civiltà industriali, sarebbe più facile rilevare l'impatto ambientale di quelle intelligenti in modo moderato, che non sono amichevoli con il loro habitat. L'unico problema è che queste civiltà potrebbero distruggersi relativamente rapidamente e, di conseguenza, essere meno abbondanti.
Conclusione
Vivere vicino a una nana bianca potrebbe essere un futuro promettente per la nostra civiltà. Le nane bianche offrono la possibilità di rilevare biosignature nelle atmosfere degli esopianeti e di sfruttare l'energia gravitazionale emessa dalla radiazione elettromagnetica. Migrare verso una zona abitabile intorno a una nana bianca potrebbe essere la soluzione per garantire la sopravvivenza della nostra civiltà in un futuro lontano. Siamo solo all'inizio della nostra comprensione di questo affascinante settore dell'astronomia, ma le prospettive sono entusiasmanti.
Nota: Questo articolo è stato redatto a puro scopo informativo e non costituisce una consulenza professionale. Si consiglia di consultare esperti nel campo per ulteriori informazioni.