Il jazz e l’atmosfera degli esopianeti

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.

Continua a leggere

Cos’è un pianeta abitabile

Giusto pochi giorni fa, la NASA ha annunciato la scoperta di ben sette pianeti rocciosi di dimensioni simili a quelle della Terra in orbita attorno alla piccola stella TRAPPIST1, tre dei quali sembrano essere nella “zona abitabile”. Insomma, abbiamo trovato la casa degli alieni?

 

Continua a leggere

Due cose su Proxima b

Chi l’ha detto che ad agosto non succede niente? Mentre noi eravamo in pausa, l’Osservatorio Europeo Australe (ESO) ha annunciato la scoperta di un nuovo pianeta mooolto interessante.

Si chiama Proxima b e prende il nome da Proxima Centauri, la stella intorno a cui orbita. Come suggerisce sottilmente il nome, Proxima Centauri è nella costellazione del Centauro e non è molto lontana da noi. Anzi, è in assoluto la stella più vicina al Sistema Solare*.

Se vi siete persi la notizia, ESO ha messo assieme questo bel video con tutte le notizie principali.

 

Ci sono un paio di cose che ho trovato molto interessanti ma un pochino trascurate nella discussione in giro: la tecnica superfichissima con cui hanno trovato Proxima b, e una riflessione sulla sua abilità perché, come al solito, andiamoci piano con gli alieni.

Come l’hanno trovato

La maggior parte delle scoperte di esopianeti viene dal telescopio spaziale Kepler, che misura quanto brillanti sono le stelle che osserva. Quando un pianeta passa tra la sua stella e noi, blocca un pochino della luce (una specie di mini-eclissi). Kepler riesce a percepire queste microscopiche variazioni di luminosità e così trova i pianeti. Tuttavia, come hanno spiegato quelli dell’ESO in un AMA su Reddit, il metodo Kepler non avrebbe funzionato in questo caso, perché Proxima b passa troppo di rado davanti alla sua stella.

Gli scienziati si son fatti furbi e hanno sfruttato l’effetto doppler.

Un esempio classico (che dimostra anche Sheldon) è il rumore di un’auto che ci passa davanti. Mentre si avvicina, il suono diventa più alto, poi si abbassa sempre più quando si allontana. La luce fa la stessa cosa. Se una stella si muove verso di noi, la sua luce ci arriverà un po’ più blu, viceversa, se si allontana vedremo una luce più rossa.

Qui arriva la parte geniale: se un pianeta è in orbita attorno ad una stella, la tira un po’ con la sua gravità, perciò la stella finisce per seguire il pianeta, muovendosi in un piccolo cerchio. In pratica, ondeggia.

Gli scienziati hanno cercato segni di questo ondeggiamento nel colore della luce da Proxima Centauri… et voilà! Hanno trovato che la stella si avvicina e allontana un pochino da noi regolarmente, più o meno a passo d’uomo (5 km/h).

Una volta sicuri che l’attività della stella non c’entrasse con i cambiamenti della luce, hanno capito di aver trovato un pianeta.

Ma non solo: dal tempo che ci mette Proxima Centauri a completare un giro e dalla velocità a cui ondeggia, hanno potuto calcolare quanto ci mette il pianeta a completare un’orbita (quanto dura un “anno” su Proxima b), quanto lontano sta dalla stella e (più o meno) quant’è la sua massa.

La posizione non è tutto

Dai calcoli risulta che Proxima b stia su un’orbita piuttosto stretta: il pianeta sta a soli 7 milioni di km dalla sua stella. Sembra molto, ma in realtà ”èESO, Un confronto tra l’orbita di Mercurio attorno al Sole con l’orbita di Proxima b intorno a Proxima Centauri, all’interno della sua zona abitabile. Credit: M.Kornmesser/G.Coleman/ESO[/caption]

Quindi c’è vita su Proxima b? Mmmm... presto per dirlo.

Essere nella zona abitabile è necessario per avere acqua sulla superficie, ma non basta, molto dipende dall’atmosfera del pianeta. Venere e Marte, ad esempio, sono entrambi nella zona abitabile del Sole. Venere ha un’atmosfera densissima, così la sua superficie assomiglia molto alla nostra idea di inferno, con tanto di laghi di metallo fuso. L’atmosfera marziana, invece, è così diradata che l’unica forma di acqua liquida che ha è quel fango tossico scoperto l’anno scorso. A parte quello, è un deserto gelido.

In più, Proxima b sembra avere un lato di perenne giorno e uno di perenne notte. Se non dovesse avere la giusta circolazione di aria, uno dei due probabilmente sarebbe bollente e l’altro gelido: non proprio le migliori condizioni per l’acqua.

A dirla tutta, pure se ci fosse acqua, la vita potrebbe avere grossi problemi. Proxima Centauri, infatti, ha una fastidiosa abitudine ai brillamenti—improvvise eruzioni di intensissimo calore e radiazione. Pianeti che, come la Terra, hanno un campo magnetico sono protetti a meno di eventi catastrofici. Se Proxima b non avesse nessun campo magnetico, i suoi omini verdi verrebbero rapidamente ridotti in cenere. Radioattiva.

Purtroppo non abbiamo modo di mandare sonde per capirci qualcosa in più: Proxima Centauri sarà pure la stella più vicina a noi, ma anche la più veloce delle nostre sonde ci metterebbe decine di migliaia d’anni ad arrivare. Se dovesse davvero partire il Progetto Startshot, però, quella sarebbe la sua prima destinazione.

Per saperne di più
  • L’articolo (come sempre denso di informazioni) di Emanuele Menietti sul Post.
  • Due riepiloghi dei fatti in inglese: uno breve (del sottoscritto) e uno lungo (del grande Phil Plait).
  • Tutto quello che avete voluto sapere su Proxima b ma non avete mai osato chiedere: il sito di Pale Red Dot, il team ESO autore della scoperta.

 

Foto di copertina: M. Kornmesser/ESO
*Correzione del 9/9: il post indicava erroneamente Proxima Centauri come la stella più vicina alla Terra. Ovviamente il Sole è più vicino. 

ExoMars è partito!

Tutto è andato alla perfezione: dal lancio di ieri mattina al distacco dell’ultimo stadio dei razzi, fino alla definitiva accensione dei pannelli solari verso le 22:30 italiane. ExoMars è definitivamente sulla rotta per Marte, dove arriverà verso metà ottobre.

All’arrivo, la sonda si dividerà in due parti. Il lander Schiaparelli atterrerà sulla superficie, testando una complicata coreografia di traiettorie, paracadute e razzi per un atterraggio morbido. Sarà una prova generale per il capitolo del 2018 2020* della missione, quando, con un atterraggio simile, arriverà sulla superficie un piccolo robot. Schiaparelli rimarrà attivo solo qualche giorno, misurando temperatura, pressione, velocità del vento ed altre caratteristiche atmosferiche.

L’altro troncone della missione è il satellite TGO (Trace Gas Orbiter), il cui compito è “ annusare” l’atmosfera marziana alla ricerca di tracce di vari gas, soprattutto metano, che può indicare vita sul pianeta. Le analisi di TGO saranno molto accurate: “Distinguere i diversi isotopi di carbonio [nel metano] è fondamentale per capirne l’origine”, ha detto Michael Khan dell’ESA.

TGO ha anche uno strumento che, analizzando la luce riflessa dalla superficie, è in grado di dare informazioni sulla presenza di acqua fino ad un metro sottoterra.

Aggiornamento del 20/10/2016: TGO è arrivato in orbita perfettamente il 19 Ottobre nel pomeriggio (ora italiana). Schiaparelli è atterrato ed ha mandato tutti i dati sulla sua discesa, ma qualcosa non è andato proprio come previsto. Al momento l’ESA sta analizzando i dati per capire cosa sia successo esattamente. Emanuele Menietti ha ricapitolato bene la situazione sul Post. Potete leggere quello o farvelo raccontare direttamente dai responsabili ESA nella conferenza stampa qui sotto.

Aggiornamento del 24/10/2016: Vertici ESA confermano che i razzi che dovevano rallentare la parte finale della discesa non hanno funzionato. Schiaparelli è precipitato per alcuni chilometri ed è andato distrutto schiantandosi al suolo. Un riepilogo completo si trova anche qui.

Immagini prese dalla sonda NASA Mars Reconnaissance Orbiter mostrano il luogo dell’atterraggio di Schiaparelli prima e dopo lo schianto. La macchia nera è quello che resta della sonda. Credit: NASA

Foto copertina: ESA–Stephane Corvaja, 2016. All rights reserved.

* Ritardi nei lavori e problemi di finanziamento hanno fatto spostare di due anni il lancio della seconda parte della missione.

La fondamentale importanza dei batteri di Marte

L’Agenzia Spaziale Europea sta per lanciare la prima parte della missione ExoMars. L’obiettivo è potenzialmente la scoperta più importante della storia: vita su Marte.

Questa prima tranche di ExoMars porterà il satellite TGO e il modulo Schiaparelli. Quest’ultimo testerà le tecnologie che permetteranno, nella seconda fase (che partirà nel 2018) di portare un rover europeo sul pianeta. TGO, invece, costruirà mappe molto precise di parti della superficie e aiuterà le comunicazioni con i rover della NASA attualmente sulla superficie (e faciliterà le comunicazioni col rover del 2018). In più, cercherà nell’atmosfera tracce di metano ed altri gas rari che potrebbero essere stati prodotti da attività biologiche.

L’obiettivo globale della missione, oltre all’esplorazione del pianeta in vista di missioni umane, è proprio cercare tracce di vita. Sappiamo che su Marte c’è acqua (più o meno), e quindi potrebbe esserci vita.

Sappiamo anche che, se ci fosse, non sarebbero omini verdi, quanto piuttosto batteri o altri microorganismi. Ma pure se trovassimo solo quelli, sarebbe una delle più grandi scoperte di sempre.

Per quel che ne sappiamo, la Terra è l’unico posto dove piccoli aggregati di molecole organiche hanno imparato a replicarsi. In pratica, l’unico posto con la vita. Chiaramente, questo la rende piuttosto speciale.

Ma perché solo qui? Cos’ha di speciale?

Trovando vita su Marte, anche solo tracce di batteri estinti milioni di anni fa, avremmo una risposta: la Terra non è poi così speciale. Vorrebbe dire che i pochi ingredienti che sappiamo essere necessari alla vita sono anche sufficienti.

Insomma, troveremmo una risposta all’origine della vita. Hai detto niente.

 

Foto copertina: Panoramic View From ‘Rocknest’ Position of Curiosity Mars Rover (credit: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)

Che aria tira fuori dal Sistema Solare?

Il venti possono rendere abitabili pianeti altrimenti ostili. Dopo molti studi teorici, ora abbiamo la prima vera mappa dell’atmosfera di un pianeta fuori dal sistema solare. Su cui c’è vento. Molto.

HD189733b è poco più grande di Giove, molto caldo, e in circa due giorni orbita intorno alla sua stella.

“La stella è più luminosa al centro che ai bordi”, spiega Tom Louden, astronomo dell’Università di Warwick. “Perciò quando il pianeta le passa davanti, cambia la quantità di luce bloccata da parti diverse dell’atmosfera”.

Come il rumore di un’auto che passa, anche la luce filtrata da HD189733b cambia a seconda che l’aria si stia avvicinando o allontanando da noi. I ricercatori hanno sfruttato questo effetto per mappare i venti, trovando raffiche a oltre 2km al secondo.

Sebbene HD189733b non sia abitabile, spiega un altro autore della ricerca, il metodo si può applicare ad altri pianeti e “permetterà di immaginare il clima su pianeti simili alla Terra”.

Foto: Weather Vane One, CC-BY-SA Ketzirah Lesser & Art Drauglis, via Flickr. Some rights reserved.

Acqua su Marte! Ogni tanto

Sapevamo già che, in un passato piuttosto lontano, Marte aveva avuto acqua sulla sua superficie, e forse addirittura oceani. Ma ora siamo sicuri che un po’ d’acqua scorre ancora su Marte. Ogni tanto. Più o meno.

Il 28 Settembre la NASA ha dato una grande conferenza stampa, con diretta streaming pubblica, per annunciare di avere le prove di qualcosa che si sospettava da tempo. Scorre acqua su Marte.

Molti ne hanno parlato in diversi già, anche benissimo: da SciShow a diversi articoli sul Post, al sempre ottimo Phil Plait (che aveva previsto quasi perfettamente l’annuncio il giorno prima).

La sonda Mars Reconnaissance Orbiter ha raccolto nel tempo immagini di alcuni pendii dove lunghe strisce scure si allungano e si accorciano col passare delle stagioni.

Siccome assomigliano molto a piccoli rivoli d’acqua, gli scienziati le hanno studiate combinando le eccezionali immagini provenienti dal telescopio HiRISE a bordo della sonda con delle misurazioni spettroscopiche (che misurano varie lunghezze d’onda della luce per determinare la composizione chimica di un materiale).

Il risultato è che queste strisce (chiamate Recurring Slope Lineae, o RSL) hanno tutta l’aria di essere causate dallo scorrere dell’acqua.

Probabilmente più che “acqua” vera e propria, le RSL sono probabilmente qualcosa di molto simile a una fanghiglia. Siccome Marte è molto molto freddo (-63 gradi in media), l’unico modo per l’acqua di rimanere liquida è contenere altissime concentrazioni di sali, che impediscono il congelamento. Il più probabile è il perclorato, che si trova praticamente dappertutto sulla superficie del pianeta, ed è estremamente tossico.

Quindi non illudetevi che queste strisce siano graziosi ruscelletti di montagna. Sembrano molto più piccole valanghe di fango omicida.

E non è affatto chiaro da dove venga l’acqua. Una possibilità è che con l’estate si sciolga parte di uno spesso strato ghiacciato appena sotto la superficie di Marte. Un’altra è che ci siano vere e proprie falde acquifere. Oppure l’acqua viene dall’atmosfera, da cui il perclorato in superficie è capace di assorbirla e fissarla a terra.

Potrà non sembrare molto, ma finora la Terra era l’unico pianeta che conoscevamo con dell’acqua sulla superficie. Questo è un importante passo avanti per capire come funziona l’acqua e il nostro sistema solare.