L'anno scorso è stato un momento entusiasmante per coloro che sono impegnati nella caccia a pianeti extra-solari e mondi potenzialmente abitabili. Nell'agosto 2016, i ricercatori dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO) hanno confermato l'esistenza dell'esopianeta più vicino alla Terra (Proxima b) ancora scoperto. Ciò è stato seguito alcuni mesi dopo (febbraio del 2017) con l'annuncio di un sistema a sette pianeti attorno a TRAPPIST-1.
La scoperta di questi e altri pianeti extra-solari (e il loro potenziale per ospitare la vita) è stato un tema generale alla conferenza Breakthrough Discuss di quest'anno. La conferenza è stata ospitata dal 20 al 21 aprile, presso il Dipartimento di Fisica della Stanford University e sponsorizzata dal Centro di astrofisica e innovazione di Harvard-Smithsonian.
Fondata nel 2015 da Yuri Milner e sua moglie Julia, Breakthrough Initiatives è stata creata per incoraggiare l'esplorazione di altri sistemi stellari e la ricerca di intelligenze extra-terrestri (SETI). Oltre a preparare quella che potrebbe benissimo essere la prima missione in un altro sistema stellare (Breakthrough Starshot), stanno anche sviluppando quella che sarà la ricerca più avanzata al mondo di civiltà extra-terrestri (Breakthrough Listen).
Il primo giorno della conferenza presentava presentazioni che riguardavano recenti scoperte di esopianeti intorno a stelle di tipo M (alias nano rosso) e quali possibili strategie verranno utilizzate per studiarle. Oltre ad affrontare la pletora di pianeti terrestri che sono stati scoperti attorno a questo tipo di stelle negli ultimi anni, le presentazioni si sono anche concentrate su come e quando la vita potrebbe essere confermata su questi pianeti.
Una di queste presentazioni è stata intitolata "Osservazioni SETI di Proxima b e stelle vicine", che è stata ospitata dalla dott.ssa Svetlana Berdyugina. Oltre ad essere professore di astrofisica presso l'Università di Friburgo e membro dell'Istituto di fisica solare di Kiepenheuer, il Dr. Berdyugina è anche uno dei membri fondatori della Fondazione Pianeti - un team internazionale di professori, astrofisici, ingegneri, imprenditori e scienziati dedicati allo sviluppo di telescopi avanzati.
Come indicato nel corso della presentazione, gli stessi strumenti e metodi utilizzati per studiare e caratterizzare stelle distanti potrebbero essere utilizzati per confermare la presenza di continenti e vegetazione sulla superficie di esopianeti distanti. La chiave qui - come è stato dimostrato da decenni di osservazione della Terra - è osservare la luce riflessa (o "curva della luce") proveniente dalle loro superfici.
Le misurazioni della curva della luce di una stella vengono utilizzate per determinare quale tipo di classe è una stella e quali processi sono attivi al suo interno. Le curve di luce sono anche abitualmente utilizzate per discernere la presenza di pianeti attorno alle stelle - alias. il Metodo di transito, in cui un pianeta in transito di fronte a una stella provoca un calo misurabile della sua luminosità, oltre a determinare le dimensioni e il periodo orbitale del pianeta.
Se utilizzato per il bene dell'astronomia planetaria, misurare la curva della luce di mondi come Proxima b non solo consentirebbe agli astronomi di essere in grado di distinguere tra masse terrestri e oceani, ma anche di discernere la presenza di fenomeni meteorologici. Questi includono le nuvole, le variazioni periodiche dell'albedo (cioè il cambiamento stagionale) e persino la presenza di forme di vita fotosintetiche (alias piante).
Ad esempio, e illustrato dal diagramma sopra, la vegetazione verde assorbe quasi tutte le parti rosse, verdi e blu (RGB) dello spettro, ma riflette la luce infrarossa. Questo tipo di processo è stato utilizzato per decenni dai satelliti per l'osservazione della Terra per tenere traccia dei fenomeni meteorologici, misurare l'estensione delle foreste e della vegetazione, tenere traccia dell'espansione dei centri abitati e monitorare la crescita dei deserti.
Inoltre, la presenza di biopigmenti causati dalla clorofilla significa che la luce RGB riflessa sarebbe altamente polarizzata mentre la luce UR sarebbe debolmente polarizzata. Ciò consentirà agli astronomi di dire la differenza tra la vegetazione e qualcosa di semplicemente verde. Per raccogliere queste informazioni, ha affermato, sarà necessario il lavoro di telescopi fuori asse che siano sia di grandi dimensioni che ad alto contrasto.
Si prevede che includeranno il Colossus Telescope, un progetto per un enorme telescopio guidato dalla Planets Foundation - e per il quale il Dr. Berdyugina è il capo del progetto. Una volta completato, Colosso sarà il più grande telescopio ottico e infrarosso del mondo, per non parlare del più grande telescopio ottimizzato per rilevare la vita extrasolare e le civiltà extraterrestri.
È composto da 58 telescopi indipendenti fuori asse da 8 metri, che uniscono efficacemente l'interferometria del telescopio per offrire una risoluzione effettiva di 74 metri. Oltre a Colosso, la Planets Foundation è anche responsabile di ExoLife Finder (ELF). Questo telescopio di 40 m utilizza molte delle stesse tecnologie che entreranno nel Colosso e si prevede che sarà il primo telescopio a creare mappe di superficie dei pianeti extrasolari vicini.
E poi c'è il telescopio Polarized Light from Atmospheres of Nearby dei pianeti extra-terrestri (PLANETS), attualmente in costruzione a Haleakala, nelle Hawaii (che dovrebbe essere completato entro gennaio 2018). Anche qui, questo telescopio è un dimostratore tecnologico di ciò che alla fine porterà a rendere Colossus una realtà.
Oltre alla Planets Foundation, ci si aspetta che anche altri telescopi di prossima generazione conducano studi spettroscopici di alta qualità su esopianeti distanti. Il più famoso di questi è senza dubbio il James Webb Telescope della NASA, che dovrebbe essere lanciato il prossimo anno.
E assicurati di dare un'occhiata al video della presentazione completa del Dr. Berdyugina di seguito:
