La materia oscura non è forse la prima cosa che viene in mente quando si considera il modo in cui la vita potrebbe essere sostenuta su un altro pianeta, ma a Dan Hooper e Jason Steffen del Centro Fermilab di astrofisica delle particelle, la materia oscura potrebbe essere un fattore determinante nel permettere la vita di evolversi e sopravvivere su mondi lontani al di fuori del nostro Sistema Solare.
Gli scienziati propongono che le particelle di materia oscura potrebbeeo affondare fino al nucleo di un pianeta e attraverso l'annientamento della materia, rilasciare energia sufficiente per mantenere la sua superficie abbastanza calda per mantenere l'acqua allo stato liquido, anche al di fuori della tradizionale zona abitabile.
La materia oscura è stata postulata nel 1933 da Fritz Zwicky e poi di nuovo nel 1970 da Vera Rubin, per tenere conto delle prove sulla 'massa mancante' nelle velocità orbitali delle galassie negli ammassi e per le stelle ai bordi delle galassie.
La materia oscura è dedotta dall'esistenza dai suoi effetti gravitazionali sulla materia visibile e sulle radiazione di fondo, ma non emette luce visibile e non interagisce con qualsiasi altro problema se non per la sua gravità.
Nonostante l'evidenza sfuggente della sua esistenza, è stato ipotizzato che sia circa il 23 per cento della composizione dell'Universo (il resto, è per il 4 per cento materia "normale" e per il 73 per cento energia oscura, che è la forza sconosciuta che guida l'espansione e l'accelerazione dell'Universo).
La materia oscura si ritiene che possa influenzare l'evoluzione dell'Universo gravitazionalmente, anche se gli scienziati sono ancora all'oscuro di quello che in realtà è.
"Il motivo per cui non si vede direttamente è che essa è costituita da materiale debolmente interagente", afferma Hooper. Egli è l'autore di un documento presentato all'Astrophysical Journal intitolato "Materia Oscura e l'abitabilità dei pianeti", che descrive una teoria della materia oscura (le particelle massive debolmente interagenti, o WIMP).
"Per questo motivo, non interagisce, ed è fondamentalmente inerte e quindi non produce molta energia utilizzabile".
Si ritiene che il centro galattico della Via Lattea contenga un'alta densità di materia oscura.
Tuttavia, Hooper e Steffen hanno suggerito che l'energia che viene dalla materia oscura possa tenere gli esopianeti caldi.
Alcune parti della galassia, in particolare il centro galattico, così come i nuclei di galassie nane che sono satelliti della nostra Via Lattea, contengono una concentrazione molto più elevata di materia oscura (dell'ordine di centinaia o migliaia di volte più densa) rispetto alla regione dello spazio vicino al nostro Sole. Hooper e Steffen hanno calcolato che la materia oscura disperde particelle di materia con i nuclei atomici all'interno del nucleo dei pianeti rocciosi, perdendo slancio legandosi gravitazionalmente per si depositarsi sul nucleo del pianeta, dove si annichila e rilascia energia.
"Se una particella di materia oscura passa attraverso un pianeta, c'è una possibilità che si scontri con un atomo e perda un pó della sua velocità e quantità di moto", spiega Hooper. "Una volta che questo accade, invece di volare nello spazio ancora una volta, può unirsi al pianeta grazie alla forza di gravità e una volta che ciò accade, non ci vorrebbe molto tempo per le particelle di materia oscura a cadere nel nucleo del pianeta, dove rimarranno".
Come per le regioni nello spazio ricche di materia oscura, si puó riaaccumulare dentro le "super-Terre" (quei pianeti rocciosi con masse diverse volte quella del nostro pianeta) per fornire energia sufficiente a mantenere la superficie abbastanza calda per acqua liquida.
Questo vale anche molto al di fuori della zona abitabile della stella, dove di solito le temperature, tra l'altro, non permettono all'acqua di rimanere come un liquido sulla superficie del pianeta, una condizione essenziale per la vita come noi la conosciamo.
In linea di principio, la materia oscura potrebbe ampliare la zona abitabile e aumentare il numero di luoghi in cui potremmo trovare la vita.
Tuttavia questo potrebbe essere troppo bello per essere vero. "Sono dubbioso su come la materia oscura possa riscaldare davveeo i pianeti", dice Lewis astrobiologo Dartnell dell'University College di Londra.
"Anche se il loro modello è coerente con alcune teorie sulla natura e sulla distribuzione della materia oscura, sembra fare appello a un insieme piuttosto speciale di condizioni. E tali pianeti rari sarebbero praticamente impossibili da individuare nella realtà".
Tuttavia, con miliardi di pianeti previsti che esistano nella nostra galassia, sembra possibile che alcuni possano beneficiare della materia oscura e questi mondi sarebbero molto diversi dalla Terra.
"La vita su un pianeta riscaldato dalla materia oscura sarebbe probabilmente molto diversa da quella della vita sulla Terra," afferma Hooper. "Molte specie viventi sulla Terra, per esempio, si sono evolute per raccogliere l'energia dalla luce solare. Su un pianeta scaldato dalla materia oscura l'energia potrebbe venire dal centro del pianeta, e la vita avrebbe dovuto trovare altri modi per utilizzarla".
Il calore fornito dall'annichilazione della materia oscura, spiegato da Hooper e Steffen nel loro articolo, potrebbe mantenere un pianeta abitabile per migliaia di miliardi di anni, anche oltre la durata della sua stella.
Nonostante il suo scetticismo, Dartnell riconosce l'importanza del lavoro di Hooper e Steffen. "E' un'idea intrigante e l'astrobiologia come disciplina ha bisogno di un input fresco e idee coraggiose come questa".
Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul
Gli scienziati propongono che le particelle di materia oscura potrebbeeo affondare fino al nucleo di un pianeta e attraverso l'annientamento della materia, rilasciare energia sufficiente per mantenere la sua superficie abbastanza calda per mantenere l'acqua allo stato liquido, anche al di fuori della tradizionale zona abitabile.
La materia oscura è stata postulata nel 1933 da Fritz Zwicky e poi di nuovo nel 1970 da Vera Rubin, per tenere conto delle prove sulla 'massa mancante' nelle velocità orbitali delle galassie negli ammassi e per le stelle ai bordi delle galassie.
La materia oscura è dedotta dall'esistenza dai suoi effetti gravitazionali sulla materia visibile e sulle radiazione di fondo, ma non emette luce visibile e non interagisce con qualsiasi altro problema se non per la sua gravità.
Nonostante l'evidenza sfuggente della sua esistenza, è stato ipotizzato che sia circa il 23 per cento della composizione dell'Universo (il resto, è per il 4 per cento materia "normale" e per il 73 per cento energia oscura, che è la forza sconosciuta che guida l'espansione e l'accelerazione dell'Universo).
La materia oscura si ritiene che possa influenzare l'evoluzione dell'Universo gravitazionalmente, anche se gli scienziati sono ancora all'oscuro di quello che in realtà è.
"Il motivo per cui non si vede direttamente è che essa è costituita da materiale debolmente interagente", afferma Hooper. Egli è l'autore di un documento presentato all'Astrophysical Journal intitolato "Materia Oscura e l'abitabilità dei pianeti", che descrive una teoria della materia oscura (le particelle massive debolmente interagenti, o WIMP).
"Per questo motivo, non interagisce, ed è fondamentalmente inerte e quindi non produce molta energia utilizzabile".
Si ritiene che il centro galattico della Via Lattea contenga un'alta densità di materia oscura.
Tuttavia, Hooper e Steffen hanno suggerito che l'energia che viene dalla materia oscura possa tenere gli esopianeti caldi.
Alcune parti della galassia, in particolare il centro galattico, così come i nuclei di galassie nane che sono satelliti della nostra Via Lattea, contengono una concentrazione molto più elevata di materia oscura (dell'ordine di centinaia o migliaia di volte più densa) rispetto alla regione dello spazio vicino al nostro Sole. Hooper e Steffen hanno calcolato che la materia oscura disperde particelle di materia con i nuclei atomici all'interno del nucleo dei pianeti rocciosi, perdendo slancio legandosi gravitazionalmente per si depositarsi sul nucleo del pianeta, dove si annichila e rilascia energia.
"Se una particella di materia oscura passa attraverso un pianeta, c'è una possibilità che si scontri con un atomo e perda un pó della sua velocità e quantità di moto", spiega Hooper. "Una volta che questo accade, invece di volare nello spazio ancora una volta, può unirsi al pianeta grazie alla forza di gravità e una volta che ciò accade, non ci vorrebbe molto tempo per le particelle di materia oscura a cadere nel nucleo del pianeta, dove rimarranno".
Come per le regioni nello spazio ricche di materia oscura, si puó riaaccumulare dentro le "super-Terre" (quei pianeti rocciosi con masse diverse volte quella del nostro pianeta) per fornire energia sufficiente a mantenere la superficie abbastanza calda per acqua liquida.
Questo vale anche molto al di fuori della zona abitabile della stella, dove di solito le temperature, tra l'altro, non permettono all'acqua di rimanere come un liquido sulla superficie del pianeta, una condizione essenziale per la vita come noi la conosciamo.
In linea di principio, la materia oscura potrebbe ampliare la zona abitabile e aumentare il numero di luoghi in cui potremmo trovare la vita.
Tuttavia questo potrebbe essere troppo bello per essere vero. "Sono dubbioso su come la materia oscura possa riscaldare davveeo i pianeti", dice Lewis astrobiologo Dartnell dell'University College di Londra.
"Anche se il loro modello è coerente con alcune teorie sulla natura e sulla distribuzione della materia oscura, sembra fare appello a un insieme piuttosto speciale di condizioni. E tali pianeti rari sarebbero praticamente impossibili da individuare nella realtà".
Tuttavia, con miliardi di pianeti previsti che esistano nella nostra galassia, sembra possibile che alcuni possano beneficiare della materia oscura e questi mondi sarebbero molto diversi dalla Terra.
"La vita su un pianeta riscaldato dalla materia oscura sarebbe probabilmente molto diversa da quella della vita sulla Terra," afferma Hooper. "Molte specie viventi sulla Terra, per esempio, si sono evolute per raccogliere l'energia dalla luce solare. Su un pianeta scaldato dalla materia oscura l'energia potrebbe venire dal centro del pianeta, e la vita avrebbe dovuto trovare altri modi per utilizzarla".
Il calore fornito dall'annichilazione della materia oscura, spiegato da Hooper e Steffen nel loro articolo, potrebbe mantenere un pianeta abitabile per migliaia di miliardi di anni, anche oltre la durata della sua stella.
Nonostante il suo scetticismo, Dartnell riconosce l'importanza del lavoro di Hooper e Steffen. "E' un'idea intrigante e l'astrobiologia come disciplina ha bisogno di un input fresco e idee coraggiose come questa".
Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.astrobio.net/exclusive/4048/how-to-keep-lonely-exoplanets-snug-–-just-add-dark-matter-
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