Siamo ai margini della prossima fase della scoperta planetaria. I pianeti la massa della Terra è fuori portata oggi, ma ora viene scoperta una nuova classe di super pianeti della Terra, e altri verranno scoperti con la prossima generazione di telescopi terrestri e spaziali. Forse la ricerca più interessante sarà nelle atmosfere di questi pianeti.
Le Super Terre possono avere una massa fino a 10 volte la Terra, ma con una superficie solida e acqua liquida potrebbero benissimo essere abitabili. Una recente presentazione di Eliza Miller-Ricci dell'Università di Harvard al 213 ° incontro dell'American Astronomical Society ha discusso del tipo di atmosfere che gli astronomi potrebbero vedere mentre queste super Terre iniziano a presentarsi. Sebbene interessante dal punto di vista scientifico - degassamento geologico, evidenza di tettonica a zolle e spessore o sottigliezza dell'atmosfera, la domanda più interessante sarà: i super pianeti della Terra possono supportare la vita?
Per avere la vita come la intendiamo noi, i super pianeti della Terra (come i normali pianeti della Terra) dovranno avere acqua liquida sulla loro superficie, e ciò richiede un certo intervallo di temperature - la zona abitabile della stella madre. Come vediamo nel nostro Sistema Solare, l'atmosfera di un pianeta aiuta a regolare la sua temperatura; Venere ha un'atmosfera densa ed è abbastanza calda da sciogliere il piombo, mentre la Terra ha una buona temperatura per consentire all'acqua liquida di formarsi sulla sua superficie. Marte ha un'atmosfera sottile ed è davvero freddo. Non è solo lo spessore dell'atmosfera che conta, è anche ciò che contiene: anidride carbonica, acqua, ecc.
I pianeti ad alta massa come Giove sono formati principalmente da idrogeno. I pianeti terrestri a bassa massa come la Terra non possono trattenere il loro idrogeno e fuggono nello spazio durante la prima storia del pianeta. Ma queste super terre potrebbero essere in grado di trattenere il loro idrogeno. Invece di un'atmosfera a basso contenuto di idrogeno come la Terra, potrebbero avere un'atmosfera con grandi quantità di acqua. E l'acqua è un potente gas serra: tracce di vapore acqueo nell'atmosfera terrestre rappresentano il 60% del nostro effetto serra, mantenendo il pianeta caldo e abitabile.
Ho chiesto a Miller-Ricci quale impatto avranno grandi quantità di idrogeno sull'atmosfera di un super pianeta Terra. Abbiamo acqua qui sulla Terra, ma molto poco nell'atmosfera. Il vapore acqueo è un potente gas serra e contribuirebbe a definire la temperatura del pianeta. “La quantità di idrogeno nell'atmosfera di un super pianeta terrestre influenzerebbe significativamente la sua zona abitabile. Questa è una domanda davvero importante, è quello che vedremo dopo. "
Le attuali missioni possono rilevare super Terre usando il metodo di transito, in cui il pianeta oscura la luce della sua stella madre mentre passa davanti. Sottraendo la firma chimica quando il pianeta passa dietro la stella, gli astronomi possono determinare la sua atmosfera.
Trovare super Terre è al limite degli attuali telescopi, ma presto verranno lanciati strumenti più potenti. La missione Kepler della NASA, che verrà lanciata nell'aprile del 2009, presenterà ancora più Super Terre di quante ne siano già state trovate. Ma la prossima generazione di telescopi spaziali, come il telescopio spaziale James Webb della NASA, consentirà agli astronomi di immaginare direttamente le atmosfere di questi pianeti.
