Impronte digitali per gli esopianeti

Catalogo degli spettri del nostro Sistema solare. Crediti: Jack Madden/Nasa

Per risolvere il caso, sia nella finzione che nella realtà, le impronte digitali risaltano tra gli strumenti utilizzati dai detective. Se al posto dei segni lasciati dalla pelle ci sono impronte “di luce”, gli astronomi possono indagare e svelare i misteri degli esopianeti.

Lisa Kaltenegger, professoressa associata di astronomia alla Cornell University e direttrice del Carl Sagan Institute, e  Jack Madden, doctoral candidate al Carl Sagan Institute e alla Cornell University,  hanno creato un catalogo di riferimento, utilizzando spettri calibrati e albedo geometriche (la luce riflessa da una superficie) di 19 corpi del nostro Sistema solare: gli otto pianeti, nove lune – dalle ghiacciate alle ricoperte di lava- e due pianeti nani, Cerere nella fascia degli asteroidi e Plutone da quella di Kuiper.

«Usiamo il nostro Sistema solare e tutto ciò che sappiamo sulla sua incredibile diversità di mondi affascinanti come nostra Stele di Rosetta. Con questo catalogo di impronte digitali di luce, saremo in grado di confrontare le nuove osservazioni degli esopianeti con gli oggetti del nostro Sistema solare, inclusi i mondi gassosi di Giove e Saturno, il mondo ghiacciato di Europa, il mondo vulcanico di Io e il nostro pianeta pieno di vita», afferma Kaltenegger.

Giove e la sua albedo. Crediti: Jack Madden/Nasa

L’articolo di presentazione del catalogo è stato pubblicato online sulla rivista Astrobiology e sarà disponibile nella versione stampata a dicembre, ma il catalogo è già accessibile gratuitamente sul sito del Carl Sagan Institute e include versioni ad alta e bassa risoluzione dei dati, che mostrano l’influenza della risoluzione spettrale sull’identificazione di un oggetto. Inoltre, il catalogo offre esempi di come i colori dei 19 corpi modello del Sistema solare cambierebbero se questi fossero in orbita attorno a stelle diverse dal nostro Sole.

«La scienza planetaria ha aperto nuovi orizzonti negli anni ’70 e ’80 con misurazioni spettrali per i corpi del Sistema solare. La scienza degli esopianeti vedrà un simile Rinascimento nel prossimo futuro», commenta Madden, e aggiunge: «La tecnologia per raccogliere direttamente la luce dai pianeti di dimensioni terrestri attorno ad altre stelle è attualmente in una stanza pulita, in attesa di essere assemblata e addestrata sul bersaglio giusto. Con il prossimo lancio del James Webb Space Telescope e l’attuale costruzione di grandi telescopi da terra come il Giant Magellan Telescope e l’Extremely Large Telescope, stiamo entrando in una nuova era di capacità osservativa, quindi abbiamo bisogno di un catalogo di riferimento di tutti i pianeti e le lune che già conosciamo, per potervi confrontare i nuovi spettri degli esopianeti». Per questo motivo, «Esaminare il nostro Sistema solare dal vantaggioso punto di vista di un osservatore distante è un esercizio illuminante».

Il catalogo consentirà agli scienziati di dare la priorità a osservazioni con grande richiesta di tempo e ad alta risoluzione di pianeti e lune extrasolari. Offre inoltre informazioni su quale tipo di mondi non sarà così facile da catalogare senza spettri ad alta risoluzione. Ad esempio, Venere è un pianeta roccioso, ma poiché la luce del Sole riflette dalla sua densa atmosfera di anidride carbonica piuttosto che dalla sua superficie rocciosa, i colori osservati dagli astronomi per un tale pianeta sono simili a quelli di un mondo ghiacciato. Sul bordo esterno della zona abitabile è probabile che esopianeti rocciosi abbiano atmosfere dense come Venere. Tali mondi richiederanno lunghe osservazioni per caratterizzarli correttamente.

«Districando i misteri degli oggetti nel nostro Sistema solare possiamo intravedere i segreti di questi nuovi mondi che stiamo trovando», conclude Kaltenegger.

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Fonte: Impronte digitali per gli esopianeti