Tutti i maggiori quotidiani nazionali e internazionali oggi (17/04/2025) hanno lanciato la notizia che un team di ricercatori dell’Università di Cambridge ha trovato tracce nell’atmosfera del pianeta K2-18b di due molecole organiche, il dimetilsolfuro (DMS) e il dimetildisolfuro (DMDS), che sarebbero “impronte digitali” della vita. Ma, come al solito, le cose sono un pelino più complicate di così.
Partiamo dall’inizio: K2-18b è un pianeta extra-solare, distante da noi circa 124 anni luce e già ben noto ai ricercatori dal 2015, anno in cui è stato scoperto in base ai dati del telescopio spaziale Kepler. Orbita attorno alla stella K2-18, una nana rossa nella costellazione del Leone (nei pressi di Sigma Leonis in particolare) insieme a un altro compagno, ed è già stato oggetto di numerosi studi in quanto in base ai dati a disposizione potrebbe trovarsi effettivamente nella “zona di abitabilità” della sua stella. Dai dati a nostra disposizione sembra che sia un pianeta potenzialmente ricoperto da un vasto oceano di acqua liquida, e nel 2023 abbiamo rilevato nella sua atmosfera ricca di idrogeno i segnali di metano e anidride carbonica, con pochissima ammoniaca.
Questo nuovo studio, rilasciato proprio oggi come pre-print e basato sui dati del telescopio spaziale James Webb (James Webb Space Telescope, JWST), propone l’ipotesi che l’atmosfera di K2-18b contenga anche due molecole organiche, il dimetil solfuro e il dimetil disolfuro, che sarebbero indice della presenza di organismi viventi. Qui sulla Terra, infatti, non sono noti processi naturali che portino alla loro formazione, oltre al metabolismo del fitoplancton marino, microscopiche alghe unicellulari onnipresenti nei nostri oceani.
Cercare un ago in un pagliaio
Come sono stati ottenuti questi dati? Chi di voi ha letto “La Chimica dell’Universo”, il libro che ho pubblicato l’anno scorso con Piemme, saprà che la spettroscopia è la tecnica più utilizzata per scoprire la composizione chimica dell’atmosfera di pianeti lontani.
Ogni molecole infatti assorbe certe specifiche lunghezze della luce, per cui se paragoniamo la luce emessa da una stella con “l’ombra” del pianeta, ovvero la luce che riceviamo quando il pianeta si trova tra noi e la stella, noteremo che la luce a certe specifiche lunghezze d’onda è più debole, Si tratta di differenze piccolissime, per cui distinguere il segnale dal rumore di fondo è enormemente difficile e richiede di elaborare una grande quantità di dati proveniente da molte osservazioni diverse.
In questo caso il team di ricerca ha sfruttato uno strumento in dotazione al JWST chiamato MIRI (Mid-Infrared Instrument), che permette di studiare la luce infrarossa in un range di lunghezze d’onda comprese tra sei e dodici micron. Il livello di significatività della misura è di tre sigma, ovvero il minimo indispensabile per poter distinguere il segnale dal rumore di fondo. Volendo semplificare, è un po’ come dire che rispetto il rumore di fondo il segnale è tre volte più maggiore. Generalmente questo livello di significatività è considerato un punto di partenza, un indizio, ma sarà necessario raggiungere almeno i cinque sigma per poter confermare la scoperta, e questo richiederà numerose nuove osservazioni e misurazioni. Al momento infatti i dati ottenuti sono basati su due soli transiti del pianeta davanti alla sua stella.
Guardando al futuro
Inoltre, al momento le misure non permettono di distinguere il segnale del DMS da quello del DMDS. Sostanzialmente, nel momento in cui si considerano le due molecole separatamente il segnale diventa difficile da distinguere dal rumore di fondo, ovvero dal normale errore sperimentale associato ad ogni misura.
Dobbiamo anche tenere conto che, sebbene sulla Terra non esistano processi geologici o comunque abiotici che portino alla produzione di queste due molecole, non è detto che questi processi non possano esistere al di fuori della Terra, specialmente considerato che K2-18b ha un’atmosfera completamente diversa dalla nostra in termini di composizione chimica.
Questo non deve chiaramente né scoraggiarci né farci sottostimare l’importanza di questo tipo di risultati. Dobbiamo mettere tutto in prospettiva: stiamo analizzando la composizione chimica di un pianeta lontano 120 anni luce da noi e discutendo della presenza di molecole in una concentrazione stimata di circa 10 parti per milione, che corrisponde più o meno alla concentrazione di neon nell’atmosfera di casa nostra, o all’incirca alla “soglia di sicurezza” per il temibile monossido di carbonio. Il fatto di essere qui a discuterne è un risultato scientifico straordinario che mostra davvero gli immensi passi avanti che stiamo facendo nell’esplorazione spaziale e nella ricerca scientifica.
AGGIORNAMENTO DEL 27 APRILE 2025
Sembra che le critiche nei confronti di questo studio siano in rapido aumento. Ci sono numerose problematiche che mano a mano stanno venendo sollevate da altri esperti del campo:
- L’articolo tiene conto di una sola ipotesi per la composizione di questo pianeta, il modello “Hycean”, ovvero idrogeno + oceano. In realtà la maggioranza della comunità scientifica ritiene che questo pianeta sia più simile a un “mini-Nettuno”. In questo caso tutta l’interpretazione dei dati del gruppo di Cambridge guidato da Nikku Madhusundhan non sarebbe più valida.
- Gli stessi dati rianalizzati da altri scienziati hanno portato a conclusioni diverse. In modo particolare, se invece di cercare di elaborare i dati con l’intento specifico di cercare queste due molecole si utilizza un approccio più neutro, senza quindi già fare delle assunzioni, allora non si trovano risultati rilevanti.
- È possibile che i dati raccolti possano essere spiegati anche da una composizione chimica diversa da quella ipotizzata dal gruppo di Cambridge, che ha impiegato un modello molto semplificato dal quale sono state escluse molte molecole.
- Sebbene sia vero che sulla Terra il DMS sia sintetizzato solo da processi biologici, è ben noto che nell’universo può essere sintetizzato anche in maniera abiotica, ed è stato rilevato sperimentalmente anche nelle nubi interstellari e nella cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (per intenderci, quella visitata dalla missione Rosetta)
Riferimenti bibliografici
Articolo originale (New Constraints on DMS and DMDS in the Atmosphere of K2-18 b from JWST MIRI, Nikku Madhusudhan, Savvas Constantinou, Måns Holmberg, Subhajit Sarkar, Anjali A. A. Piette, Julianne I. Moses)
