Scrutare le caratteristiche di esopianeti lontani
Al momento, sono stati scoperti quasi 10 000 pianeti in galassie lontane che assomigliano alla Terra. Di recente, un gruppo scientifico ha riscontrato che è normale osservare esopianeti di piccole dimensioni attorno a stelle rosse fredde. Ciò offre l’opportunità di studiarne le atmosfere per capire se le future missioni debbano cercarvi forme di vita. Il progetto EXOKLEIN, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, ha messo a punto un quadro climatico olistico per interpretare i dati provenienti dalle osservazioni astronomiche dei pianeti più piccoli somiglianti alla Terra. «L’attività di ricerca è motivata da fatti noti nella comunità degli esopianeti, tra cui le stelle M, che sono alquanto più piccole e più fredde del Sole e sono più comuni delle stelle simili al Sole nella nostra galassia», spiega Kevin Heng, professore presso l’osservatorio dell’Università di Monaco di Baviera e coordinatore del progetto EXOKLEIN. Gli scienziati che vogliono esaminare gli esopianeti con il metodo del transito, ossia quando un pianeta passa tra una stella e la persona che lo osserva, si preoccupano della dimensione relativa tra l’esopianeta e la sua stella. Pertanto, questo metodo si applica più facilmente ai grandi esopianeti che orbitano attorno alle stelle simili al Sole o agli esopianeti che orbitano attorno a stelle più piccole come le stelle M, chiamate anche nane rosse. EXOKLEIN ha concentrato i propri sforzi sulla caratterizzazione dell’atmosfera, della geochimica e delle biofirme degli esopianeti di dimensioni più piccole.
Un laboratorio virtuale
Per farlo, il progetto EXOKLEIN ha istituito un laboratorio virtuale, che consiste in una raccolta di software liberamente disponibile alla comunità degli esopianeti. «Non si tratta solo di un software, ma di una serie di software che permette di analizzare aspetti diversi delle atmosfere esoplanetarie: radiazione, dinamiche e chimica», puntualizza Heng. E aggiunge che una parte della visione e della motivazione è spingere altri ricercatori a rendere pubblici e liberamente disponibili alla comunità i loro software informatici per accelerare il progresso scientifico.
Studiare i cicli di rocce lontane
Un ulteriore filone dell’attività di ricerca del progetto verteva sul ciclo del carbonato-silicato, noto anche come ciclo del carbonio inorganico, ovvero la reazione tra roccia e acqua a temperature calde. «Volevamo scoprire se la composizione della roccia, che generalmente è costituita da una miscela di minerali, potesse condizionare la forza e il comportamento del ciclo», dichiara Heng. Le indagini effettuate nell’ambito del progetto EXOKLEIN hanno confermato tale ipotesi. «Ciò significa che, al fine di comprendere il funzionamento del ciclo negli esopianeti in generale, è necessario disporre di alcune conoscenze riguardo alla composizione delle rocce sulla loro superficie», chiarisce Heng. Il gruppo si è inoltre reso conto del fatto che la composizione delle rocce sugli esopianeti è direttamente correlata all’abbondanza di elementi refrattari, elementi con un elevato punto di fusione, presenti nella stella vicina. Con l’evolversi dell’attività di ricerca, il gruppo si è accorto che il degassamento geochimico era fondamentale anche per analizzare climi lontani. Ad esempio, sulla Terra, i vulcani rilasciano gas che fanno parte del ciclo del carbonio inorganico.
Scoperte inaspettate
Durante un’esplorazione non pianificata, Heng ha iniziato a verificare come apparirebbe la luce stellare riflessa da un’atmosfera attraverso le lunghezze d’onda. Successivamente, Heng è giunto a una soluzione matematica di un annoso problema delle scienze planetarie, posto per la prima volta nel 1916 da Henry Norris Russell, che ha implicazioni notevoli per l’interpretazione dei dati. «È stato un risultato importante e inaspettato del progetto CER di cui vado molto fiero», aggiunge. Poiché gli esopianeti piccoli e rocciosi rappresentano il futuro di questo ambito, i risultati di EXOKLEIN saranno molto rilevanti, cambiando il modo in cui sono raccolti e interpretati i dati dai telescopi presenti e futuri.
Parole chiave
EXOKLEIN, rosso, nana, esopianeta, geochimico, degassamento, scoperte, ricerca, roccia, cicli
