Bioastronomia

A cura di Corrado Ruscica

Esplorando nuovi mondi
Alla ricerca di un'altra Terra (pag. 2)
di Corrado Ruscica

I metodi di rivelazione di nuovi mondi I primi pianeti ad essere scoperti attorno a stelle vicine sono stati rivelati indirettamente grazie agli effetti gravitazionali che essi hanno sulla stella centrale. In questo modo, gli astronomi hanno potuto trovare pianeti enormi, giganti, di tipo Giove dove la vita non potrà mai esistere. Le missioni future, come ad esempio la Terrestrial Planet Finder, cercheranno di ottenere delle evidenze dirette di pianeti più piccoli simili alla Terra. Rappresentazione artistica di un pianeta di grande massa, tipo Giove, vicino ad una stella. Le problematiche relative alla scoperta di nuovi pianeti si basano principalmente su tre fatti: ·         i pianeti non producono luce propria, tranne quando sono giovani; ·         essi si trovano a grandi distanze da noi; ·         essi sono immersi nella luce della stella vicina. Ad esempio, se ci fosse un pianeta in orbita attorno a Proxima Centauri, la stella più vicina, sarebbe circa 7000 volte più distante di Plutone. E' come essere seduti a Milano e guardare una farfalla notturna in prossimità di un faro nella città di Roma! Vediamo allora quali sono i metodi principali per rivelare i pianeti extrasolari. Spostamento Doppler Questo metodo è stato utilizzato con più successo. Le precise misure della velocità o i cambiamenti della posizione delle stelle ci permettono di misurare l'estensione del moto della stella dovuto all'influenza gravitazionale del pianeta. Da questa informazione, gli astronomi possono dedurre la massa e l'orbita del pianeta. Queste variazioni possono essere ottenute analizzando lo spettro della luce, cioè dallo spostamento Doppler delle righe spettrali che si muovono verso la parte rossa e blu dello spettro a causa del moto della stella. Più grosso è il pianeta e più vicino si trova alla stella che perciò si muove molto velocemente intorno al comune centro di massa. Astrometria Questa tecnica dipende dal movimento della stella causato dalla presenza del pianeta orbitante. In questo caso, gli astronomi cercano piccoli spostamenti delle stelle proiettate nel cielo. Un importante obiettivo della Missione di Interferometria Spaziale sarà quello di rivelare proprio la presenza di pianeti di piccole dimensioni, cioè di tipo terrestre, che orbitano attorno a sistemi stellari vicini mediante la tecnica dell'astrometria. In modo similare, l'Interferometro di Keck condurrà unaosservazione su tutto il cielo di centinaia di sistemi stellari alla ricerca di pianeti che hanno masse paragonabili a quelle di Urano. Spostamento astrometrico del Sole dovuto a Giove come apparirebbe se osservato alla distanza di circa 33 anni-luce.   Metodo del transito Se un pianeta transita tra la Terra e la stella centrale, lungo la linea di vista, esso blocca una piccola frazione della luce stellare e ne riduce l'apparente luminosità. Strumenti sensibili possono rivelare questo calo periodico della luminosità. Dal periodo e dalla profondità della curva di luce, possono essere ricavati l'orbita e la dimensione del pianeta compagno. Naturalmente, pianeti piccoli causeranno un effetto minore e viceversa. Lente Gravitazionale Questo metodo deriva dalla teoria della relatività generale di Einstein: la gravità curva lo spazio. Noi di solito pensiamo che la luce viaggi in linea retta però essa può essere deviata dalla sua traiettoria quando si trova nelle vicinanze di un campo gravitazionale, come ad esempio quello prodotto da una stella. Se un pianeta si interpone, lungo la linea di vista, tra la Terra e la stella centrale, l'influenza gravitazionale del pianeta si fa sentire, deviando i raggi di luce provenienti dalla stella. Il pianeta funge perciò da lente che focalizza i raggi luminosi della stella, incrementa, temporaneamente, la sua luminosità e determina uno spostamento apparente della sua posizione. Osservazione diretta Dato che i pianeti non emettono luce propria, l'osservazione diretta diventa difficile. Le missioni spaziali, come Terrestrial Planet Finder, faranno uso di tecnologie avanzate con le quali sarà possibile trattare la radiazione elettromagnetica associata a corpi celesti deboli in maniera tale da cambiare la nostra visione nell'esplorazione di sistemi planetari extrasolari.

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