L’atmosfera di un pianeta è la chiave per renderlo abitabile, perciò dovremo studiarle bene per scoprire se i pianeti che scopriamo sono abitabili. Gli esopianeti sono troppo lontani per mandarci delle sonde, come facciamo con Marte o le lune di Giove, ma comunque gli scienziati possono studiarle da qua, guardando a come bloccano la luce.

Quando la luce infrarossa (le invisibili onde elettromagnetiche che trasportano anche il calore) colpisce gli atomi di una molecola, li fa vibrare. Però gli atomi non possono muoversi come gli pare, perché sono legati ai loro vicini. A seconda di come sono disposti e legati i suoi atomi, ogni molecola vibra in un modo particolare, e molecole fatte diversamente vibrano diversamente. Ognuna assorbe la luce della stessa frequenza delle vibrazioni dei suoi atomi (le cosiddette frequenze risonanti) e lascia passare il resto.

Quanta luce di varie frequenze passa attraverso un campione di materiale. Ognuno dei “buchi” nel grafico è luce bloccata da qualche vibrazione di questa molecola (chiamata pentene). Quelli colorati corrispondono a vibrazioni che gli scienziati hanno identificato. credit: MSU.edu

È un po’ il contrario di quello che fanno gli strumenti musicali coi suoni. Gli strumenti producono solo suoni solo alle frequenze che risuonano con la loro forma. La combinazione di quei suoni costituisce la voce tipica dello strumento.

Un grafico di quanto intenso è il suono che produce una chitarra a varie frequenze (pomposamente chiamato spettrogramma). Rovesciandolo, assomiglia un po’ al grafico della luce assorbita da una strana molecola. credit: chandrakantha.com

Anche quando suonano la stessa nota, sappiamo distinguere il suono di una chitarra da quello di una tromba. Allo stesso modo, gli scienziati distinguono tra loro le molecole guardando quale luce lasciano passare e quale no.

Tatyana Kazakova/pixabay

Per studiare l’atmosfera di un esopianeta, gli astronomi misurano com’è la luce della stella attorno a cui ruota. Poi la misurano di nuovo quando il pianeta ci sta passando davanti: la luce ora appare “filtrata” dall’atmosfera del pianeta.

Proprio come un orecchio esperto può riconoscere gli strumenti che suonano in un’orchestra, gli scienziati possono ricostruire tutte le molecole nell’atmosfera di un pianeta guardando alla luce mancante.

Che sia vero o no che nel jazz contano le note che non si suonano, la ricerca di vita nell’universo dipende certamente dalla luce che pianeti lontani non stanno suonando.

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Cover photo: CC0 Ahkeem Hopkins/pixabay

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