1640: esopianeti senza più segreti

Una nuova tecnologia d’avanguardia ha permesso di analizzare in dettaglio gli spettri di quattro esopianeti, immersi nella luce della loro luminosissima stella a 128 anni luce dalla Terra. Una procedura rapida e “di routine” che nel giro di tre anni farà una mappa dettagliata delle atmosfere di almeno 200 pianeti extrasolari relativamente vicini. Tra questi ve ne sarà una come la nostra? Il progetto si chiama 1640 e unisce una nuova strumentazione applicata al telescopio Hale di Monte Palomar a osservazioni di altri grandi telescopi e a un software ultra raffinato.

I pianeti orbitanti la stella HR 8799 erano già stati individuati. Però si era soltanto riusciti a eseguire parziali misure spettroscopiche su quello più esterno, dato che la luce stellare vietava un’analisi di quelli più interni. Ricordiamo che l’analisi spettroscopica riesce a evidenziare segni molto chiari della presenza di composti quali l’anidride carbonica, il metano e l’acqua, fondamentali per definire la composizione chimica delle atmosfere.

Nel diciannovesimo secolo sembrava impossibile conoscere la composizione chimica delle stelle. L’invenzione della tecnica spettroscopica ha invece regalato in fretta informazioni dettagliate sia su stelle vicine che su lontanissime galassie. Oggi il progetto 1640 inizia una nuova era: quella dello studio atmosferico di pianeti relativamente vicini alla nostra stella. Veramente un passo in avanti straordinario.

Il nuovo sistema di analisi è riuscito a determinare gli spettri di tutti e quattro i pianeti in un colpo solo.

HR 8799
L’immagine del sistema planetario della stella HR 8799 ottenuta con il sistema di analisi 1640. Ogni pianeta ha ottenuto una sua precisa carta d’identità atmosferica. Fonte: American Museum of Natural History.

Va detto che i risultati sono stati abbastanza strani (ma quando mai l’Universo non ci riserva sorprese?). Questi pianeti caldi e rossi sono diversi da qualsiasi oggetto studiato finora nell’Universo. Ogni pianeta ha uno spettro diverso e tutti e quattro sono peculiari. I teorici hanno pane per i loro denti!

La prima anomalia riscontrata è l’apparente squilibrio chimico. La chimica conosciuta dice che ammoniaca e metano possono coesistere tranquillamente in natura, con percentuali variabili, a meno che non siano in condizioni di temperature estreme (o troppo fredde o troppo calde). I pianeti di HR 8799, invece, pur essendo “tiepidi” (1000 K), mostrano solo uno dei due composti con una bassissima percentuale dell’altro. D’altra parte, altri composti, mai scoperti finora in esopianeti, come acetilene e anidride carbonica, sono invece stati individuati con grande certezza. Altri dati , inoltre, fanno pensare che essi siano circondati da una densa coltre nuvolosa, ma non uniforme, bensì a chiazze.

Con una massa 1.6 volte più grande e una luminosità cinque volte maggiore, la stella HR 8799 è alquanto diversa dal nostro Sole. La sua luminosità può variare dell’8% su periodi di solo due giorni e produrre mille volte più luce ultravioletta della nostra stella. Queste caratteristiche possono sicuramente influenzare la risposta spettrale dei pianeti, introducendo una fenomenologia atmosferica diversa da quella a noi nota.

In ogni modo, gli spettri indicano che questi pianeti sono troppo “tossici” e caldi per mantenere una vita biologica simile alla nostra. Tuttavia, la potenzialità di questi risultati è ben più generale: tra non molto saremo in grado di “giudicare” moltissimi pianeti e magari trovarne qualcuno che è perfettamente in linea con le nostre esigenze.

Ciò potrà essere fatto attraverso una ricerca di “routine”, indipendentemente o quasi dalla luce della stella che raggiunge normalmente una luminosità milioni o miliardi di volte superiore a quella dei pianeti. Il progetto 1640, attraverso l’utilizzo di osservazioni derivanti da quattro telescopi, un’ottica adattiva fantastica che può eseguire milioni di impercettibili aggiustamenti al secondo, un coronografo che cancella la luce stellare ma non ciò che esiste nello stesso campo visivo, uno spettrografo che ottiene trenta immagini simultaneamente, un sensore particolare che riesce a distinguere tra il residuo di luce stellare non del tutto nascosta dal coronografo e quella dei singoli pianeti, permette di ottenere immagini di oggetti  anche dieci milioni di volte più deboli della stella centrale. E tutto ciò in una sola ora di osservazione. Ovviamente, con tali misure è anche facile risalire al moto orbitale dei corpi planetari.

In poche parole, gli astronomi sono adesso in grado di studiare il “cielo nuvoloso” di pianeti extra solari e anche a quattro alla volta. Insomma, tra poco si faranno le previsioni del tempo su mondi alieni e magari troveremo qualche altro “riscaldamento” anomalo che farà concludere che non siamo i soli ad avere la febbre… I ricercatori stanno continuando a osservare il sistema di HR 8799 per vedere se vi sono variazioni su tempi brevi. Nel frattempo stanno puntando i loro “occhi” su altre stelle giovani  In un periodo di tre anni si avranno risultati di questo tipo su 200 stelle entro i 150 anni luce da noi.

Intanto, in attesa di qualche scoperta sensazionale, altri ricercatori dovranno capire le differenze trovate rispetto ai nostri giganti gassosi e allargare sempre di più la conoscenza su uno zoo planetario molto più vasto del previsto. Prima si guardavano solo agli animali che giravano nel cortile di casa, adesso stiamo aprendo gli occhi anche all’interno di foreste impenetrabili e nelle profondità del mondo sottomarino. Una bella differenza!

1640 è veramente un numero da tenere a mente!

Chi vuole leggere l’articolo originale (è ancora gratis, ma non so per quanto) può trovarlo QUI. Troverà anche gli spettri e molte altre immagini.

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9 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. Che tempi meravigliosi, che tecnologia superba! Grazie Vincenzo per le informazioni, stamattina sono orgoglioso di far parte dell'umanità (non capita molte mattine), sarà perchè sono entrato prima sul "nostro" sito, che ascoltato il telegiornale! Manovra da consigliare a tutti per tutte le mattine!

  2. bellissimo articolo e interessantissima tecnologia.
    sapevo che fino a poco tempo fa, questa "tecnica" era usata per lo studio di Venere con ottimi profitti (durante il transito del disco venusiano sul Sole lo scorso giugno, i ricercatori sono andati fino al polo per usare questa tecnica), poi un tuo articolo di non molto tempo fa ha confermato che la tecnica viene usata anche per gli esopianeti.....
    l'ingegno umano è una gran bella cosa (quando usato per sommi scopi)!!

  3. Citazione Originariamente Scritto da davide c. Visualizza Messaggio
    Che tempi meravigliosi, che tecnologia superba! Grazie Vincenzo per le informazioni, stamattina sono orgoglioso di far parte dell'umanità (non capita molte mattine), sarà perchè sono entrato prima sul "nostro" sito, che ascoltato il telegiornale! Manovra da consigliare a tutti per tutte le mattine!
    grazie davide a nome di tutto lo staff!!!!

  4. Grazie Enzo per le notizie sorprendenti che ci dai, si apre una fase nuova. Io non mi meraviglierei se queste "discordanze " di cui parlavi non fossero le ultime, a mio parere l'Universo è veramente un infinito zoo pieno di discordanti (appunto) scoperte. Per quanto riguarda il giusto paragone fra questo sito e i telegiornali, in questo periodo, ma direi già da abbastanza tempo, il sito stravince e alla grande.

  5. Citazione Originariamente Scritto da Mario Fiori Visualizza Messaggio
    Grazie Enzo per le notizie sorprendenti che ci dai, si apre una fase nuova. Io non mi meraviglierei se queste "discordanze " di cui parlavi non fossero le ultime, a mio parere l'Universo è veramente un infinito zoo pieno di discordanti (appunto) scoperte. Per quanto riguarda il giusto paragone fra questo sito e i telegiornali, in questo periodo, ma direi già da abbastanza tempo, il sito stravince e alla grande.
    e noi ringraziamo te!!!!!

  6. Tutto scaricato, appena posso li leggo. Grazie mille, Enzo! Sei un grande!
    Spettroscopia nel vicino IR fatta sui pianeti di una stella.... Impressionante!
    Così, occhio e croce, mi sembra che abbiano applicato le trasformate di Fourier per arrivare ai risultati....

  7. Citazione Originariamente Scritto da Red Hanuman Visualizza Messaggio
    Tutto scaricato, appena posso li leggo. Grazie mille, Enzo! Sei un grande!
    Spettroscopia nel vicino IR fatta sui pianeti di una stella.... Impressionante!
    Così, occhio e croce, mi sembra che abbiano applicato le trasformate di Fourier per arrivare ai risultati....
    Il sistema è simile in principio alla Speckle Interferometry che già si usava ai miei tempi... nel secolo scorso!!!

  8. Citazione Originariamente Scritto da Vincenzo Zappalà Visualizza Messaggio
    Il sistema è simile in principio alla Speckle Interferometry che già si usava ai miei tempi... nel secolo scorso!!!
    QUI, in inglese. Tecnica interessante, ma non è mica così vecchia.....
    E nemmeno tu. Oggi la vecchiaia comincia dopo gli 80 anni. Silvio docet.....