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Come sappiamo che pianeti lontani sono simili alla Terra?

Gli scienziati stanno scoprendo un numero sempre maggiore di pianeti simili al nostro in altre galassie. Cosa li contraddistingue? L’esperto Jérémy Leconte li sta studiando.

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«Le aspettative o i criteri per definire un pianeta simile alla Terra variano moltissimo», afferma Leconte. Per alcuni è sufficiente che un pianeta sia roccioso, ossia che abbia una superficie solida, a differenza di giganti gassosi come Giove o Saturno. Per definire questo aspetto, gli scienziati misurano innanzitutto il raggio del pianeta mentre passa davanti a una stella, in modo tale da poterne stimare le dimensioni. Per calcolarne la massa, osservano quanto l’orbita del pianeta fa «oscillare» la stella. Utilizzando questi calcoli, possono quindi risalire alla densità del pianeta, distinguendo i mondi solidi dalle masse gassose. «Tuttavia, esistono anche pianeti rocciosi a 2 000 °C: a queste temperature la superficie si scioglie», aggiunge Leconte. Le condizioni su questi pianeti, chiamati oceani di lava, non sono esattamente ospitali. «Non per noi, almeno.» Il passo successivo è verificare se il clima del pianeta è temperato e sufficientemente mite per mantenere l’acqua allo stato liquido sulla superficie. Ciò si capisce dalla quantità di luce che un pianeta riceve, insieme alla sua orbita. Tuttavia, per alcuni scienziati questo non basta ancora a considerare un pianeta simile alla Terra, perché vogliono capire se l’atmosfera è adatta. Per farlo, osservano nuovamente il pianeta che transita davanti a una stella. Dato che determinate lunghezze d’onda della luce sono bloccate da alcuni gas, la luce in arrivo intorno a un pianeta sarà impressa con la firma atmosferica. La parte più difficile è scoprire se vi sia effettivamente dell’acqua allo stato liquido sulla superficie. La densità di un pianeta può dare qualche indizio, ma i calcoli devono essere estremamente precisi. Questo perché anche su pianeti oceanici come il nostro, coperti dall’acqua per il 71 %, essa rappresenta una frazione minima della massa complessiva. In altre parole: il raggio della Terra è di circa 6 000 km, mentre la profondità media degli oceani è di circa 3,5 km. Ora, con questi dati in mano, chiunque sarebbe soddisfatto. «A meno che non si vogliano effettivamente vedere gli alieni che vi abitano», aggiunge Leconte, «pensando a un pianeta simile alla Terra, quando ne abbiamo uno roccioso e temperato, con un’atmosfera e acqua allo stato liquido, ci siamo».

Analisi degli esopianeti

Nell’ambito del progetto WHIPLASH, finanziato dall’UE, Leconte ha sviluppato una nuova serie di strumenti e tecniche per analizzare le atmosfere di pianeti lontani. Grazie al progetto WHIPLASH è stato creato un nuovo quadro di riferimento per comprendere la fisica e la composizione delle esoatmosfere, basandosi su un innovativo simulatore di atmosfera planetaria in 3D. Con il recente lancio del telescopio spaziale James Webb (JWST) e la missione Ariel dell’Agenzia spaziale europea prevista più avanti nel corso di questo decennio, gli scienziati entreranno in possesso di dati ad altissima risoluzione relativi alle caratteristiche di pianeti lontani e potranno, così, studiarli. Ciò potrebbe contribuire a svelare di più sugli esopianeti intorno a TRAPPIST-1, una stella a soli 40 anni luce dalla Terra, compresa la presenza di acqua allo stato liquido in superficie.

Missione su una nuova Terra?

Il sistema stellare più vicino al nostro ruota attorno alla nana rossa Proxima Centauri. A poco più di quattro anni luce dalla Terra, Proxima Centauri b è l’esopianeta simile alla Terra più vicino a noi. Quindi, possiamo aspettarci a breve una missione per raggiungerlo? Anche viaggiando al 10 % della velocità della luce, il viaggio richiederebbe 40 anni. «Sono state avanzate idee folli su come inviare sonde molto leggere che verrebbero spinte da un laser», osserva Leconte. «Ma, anche così, credo che sia fantascienza. Quindi, credo proprio che non avverrà a breve.» Clicca qui per saperne di più sulla ricerca di Jérémy Leconte: Nuovi strumenti per esaminare gli esopianeti più da vicino.

Parole chiave

WHIPLASH, esopianeta, Terra, lontano, galassie, analisi, atmosfera

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