Missione Kepler: la ricerca di una nuova Terra e di altre forme di vita

In #Focus, SCIENZE by Vincenzo GarozzoLeave a Comment

di Bruno Morello  per Social Up

Il 23 luglio 2015 è stata annunciata dalla NASA la scoperta di Kepler-452b, un esopianeta (non appartenente, quindi, al Sistema Solare) orbitante attorno alla stella Kepler-452 e situato a 1400 anni luce(*) dalla costellazione del Cigno. Sia chiaro, non si sta parlando di vita extraterrestre, ma di caratteristiche fisiche potenzialmente favorevoli a questa. La missione Kepler ha come scopo, tramite l’utilizzo del telescopio spaziale Kepler, lanciato il 7 marzo 2009, la scoperta di pianeti simili alla Terra che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole. Questo telescopio monitora costantemente una parte della nostra galassia (chiamata Via Lattea, come molti di voi sapranno già), ma in che modo lavora? Come vengono acquisiti dati su pianeti così distanti da noi?
Il telescopio spaziale Kepler funziona tramite fotometria ad alta risoluzione temporale, ovvero effettua una serie di misure della quantità di luce emessa dai corpi stellari della porzione di spazio interessata. Capita spesso e volentieri che la quantità di luce ricevuta dal telescopio dimunuisca, questo cambiamento è causato da un corpo che transita davanti alla stella stessa; se questo cambiamento si dimostra periodico, è molto probabile che si tratti proprio di un pianeta che orbita attorno alla stella osservata e, da qui, è possibile capire quante volte il pianeta transita davanti ad essa, quindi il periodo della sua orbita. Avendo già un dato a disposizione, tramite calcoli puramente teorici, si procede poi nel trovare raggio, inclinazione dell’orbita e massa del pianeta.

Esempio di curva di luce. Nel punto 3 la luce ricevuta dal telescopio diminuisce a causa del transito di un pianeta.

Il telescopio Kepler ha scoperto e confermato più di 1000 esopianeti, ma cosa rende Kepler-452b così speciale?
Innanzitutto si trova nella cosiddetta “fascia abitabile” della sua stella, una zona virtuale (immaginabile per ogni stella esistente, in relazione alle grandezza e luminosità della stessa) in cui le condizioni di temperatura potrebbero essere favorevoli per la presenza di acqua allo stato liquido, non troppo vicina e non troppo lontana; orbita attorno a una stella di tipo G2(**),come il nostro Sole, più grande del 10% e più luminosa del 20%; ha una buona probabilità di essere roccioso come la Terra e ha un diametro del 60% più grande di quest’ultima; tuttavia, non si conosce ancora la massa, ma, se la densità fosse la stessa, sarebbe solo 4 volte più grande di quella terrestre e la gravità sarebbe 1,6 volte la nostra. I dati che però sono più sorprendenti sono altri: il periodo di rivoluzione è di 385 giorni, quasi uguale a quello terrestre e la stella Kepler-452 ha 6 miliardi di anni (1,5 in più di quanti ne abbia la Terra), il che significa che Kepler-452b si trova nella fascia abitabile da più tempo di noi, quindi ci sono tutti gli “ingredienti” per la quale è possibile che un sistema del genere possa ospitare vita o possa già averla ospitata! Tutti questi dati insieme portano alla luce la scoperta del sistema pianeta-stella più simile al nostro conosciuto fino ad ora.

Ricostruzione dell’aspetto di Kepler-452b (Credits: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle)

È necessario fare un’altra precisazione, la missione Kepler ha come obiettivo la scoperta di pianeti che possano essere adatti ad ospitare acqua allo stato liquido, ma questa è una condizione affinchè si sviluppi la vita “come la conosciamo noi”, ovvero una vita basata sul carbonio e con necessario bisogno di acqua (anche se l’eventuale scoperta di acqua liquida su un pianeta non implica necessariamente che ci sia o ci sia stata vita). Esistono molti organismi, detti estremofili, capaci di adattarsi a condizioni ambientali estreme quali temperature molto alte o molto basse, assenza di ossigeno, aridità, grosse quantità di gas per noi nocivi e molte altre ancora. L’esistenza di certi organismi è un motivo abbastanza valido per poter porre attenzione anche ad altre condizioni per quanto riguarda la vita extraterrestre, non è da escludere, quindi, che possa svilupparsi vita in un corpo celeste che non abbia caratteristiche simili a quelle della Terra. Europa, Titano e Marte sono ottimi esempi da questo punto di vista.
Europa (satellite naturale di Giove) ha una superficie ghiacciata e si pensa che possa presentare una grande quantità di acqua allo stato liquido al di sotto di questa.
Titano (satellite naturale di Saturno, il secondo più grande del sistema solare) possiede un’atmosfera (condizione unica per quanto riguarda i satelliti naturali) che ricorda le condizioni primordiali della Terra, questa è formata principalmente da azoto, metano ed etano e sulla superficie sono presenti veri e propri laghi e mari di metano. Esiste quindi, su Titano, un vero e proprio ciclo del metano simile al ciclo dell’acqua della nostra Terra.
Marte (che si trova al limite della fascia abitabile del Sole) è il quarto pianeta del Sistema Solare, nostro vicino e anch’esso roccioso, con un’atmosfera sottile. Nel 2004 è stata confermata la presenza di ghiaccio nelle regioni polari e ci sono evidenze geologiche che dimostrano come in passato sia esistita anche acqua allo stato liquido attorno a quelle regioni; inoltre, l’atmosfera era più spessa e la temperatura più calda. Si pensa quindi che Marte sia stato uno dei corpi celesti candidati ad avere la possibilità di ospitare forme di vita durante la sua storia.

Europa (Image credit: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute)

(*)Anno luce: unità astronomica fondamentale per misurare lo spazio, è definito come la distanza percorsa alla velocità della luce (300.000 km/s) da un fotone nel vuoto, in assenza di campo gravitazionale o magnetico, nell’intervallo di un anno giuliano (365,25 giorni).
(**)Classe spettrale: categoria stellare in base alle temperature superficiali, sono in totale 7 (O-B-A-F-G-K-M). Ogni classe ha, a sua volta, una sottoclassificazione definita da valori che vanno da 0 a 9 in cui numeri più bassi indicano temperature più alte. La classe G include stelle che hanno temperature superficiali dai 5200 K ai 6000 K, il nostro Sole appartiene alla classe G2 (circa 5700 K).

Si ringrazia il professore dell’ Università di Catania e astronomo dell’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) Giovanni Catanzaro per le preziose informazioni forniteci.

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