di Giulia Cavaliere

 

Lo studio degli esopianeti, cioè quei pianeti che non appartengono al sistema solare, ha fatto passi da gigante negli ultimi decenni. Tra osservatori terrestri e astronavi come la missione Keplero, sono stati confermati un totale di 3.726 esopianeti in 2.792 sistemi differenti rispetto al sistema solare, con 622 sistemi che vantano più di un pianeta al loro interno. Nei prossimi anni, inoltre, gli scienziati si aspettano che molte altre scoperte saranno possibili grazie allo spiegamento di missioni di prossima generazione.
Uno studio importante, recentemente apparso online con il titolo "Alla ricerca di montagne con Molehills: la rilevabilità di Exotopography", è stato condotto da Moiya McTier e David Kipping – rispettivamente studente laureato e Assistant Professor di astronomia presso la Columbia University. Sulla base dei modelli creati utilizzando corpi nel nostro sistema solare, il team ha valutato se le indagini sul transito potrebbero essere in grado di rivelare i dati topografici sugli esopianeti.
Per riassumere, il metodo di transito (noto anche come Transit Photometry) è attualmente il mezzo più popolare e affidabile per rilevare gli esopianeti: astronomi misurano la curva di luce di stelle lontane nel tempo e cercano periodici cali di luminosità che sono generalmente il risultato di esopianeti, i quali passano davanti alla stella (cioè in transito) rispetto all'osservatore.

Misurando la velocità con cui la luce della stella si abbassa e il periodo con cui avviene la regolazione, l'astronomo non solo è in grado di determinare la presenza di esopianeti, ma pone anche vincoli precisi sulle dimensioni e suoi periodi orbitali. Secondo McTier e Kipping, questo stesso metodo potrebbe anche rivelare le caratteristiche geografiche precise dell'esopianeta, ad esempio la presenza di catene montuose, vulcani e crateri.

Come indicano nel loro studio, i metodi indiretti sono l'unico mezzo che gli astronomi hanno a disposizione per rilevare i dati sulla superficie di un pianeta extrasolare. Sfortunatamente, non esiste un modo grazie a cui la velocità radiale, il microlensing, l'astrometria e i metodi di temporizzazione possano rivelare l'esotopografia. Questo conferma il metodo di transito come l'unico possibile: "Il metodo di transito misura direttamente l'area proiettata dal cielo della sagoma di un pianeta rispetto a quella di una stella, partendo dal presupposto che il pianeta non è luminoso da sé. Questo fatto implica che esiste effettivamente un potenziale per i transiti di rivelare le caratteristiche della superficie, poiché la sagoma del pianeta è certamente distorta rispetto a un semplice profilo circolare per la presenza di una precisa topografia ".

In altre parole, mentre un pianeta transita davanti alla sua stella ospite, la luce che circonda il pianeta stesso potrebbe essere misurata per piccole variazioni. Questi potrebbero indicare la presenza di catene montuose e altre caratteristiche su larga scala come voragini enormi.

Ad esempio, è stato considerato ciò che un pianeta analogo alla Terra rivelerebbe se la catena montuosa dell'Himalaya andasse da nord a sud e fosse abbastanza ampia da estendersi di 1 ° in longitudine: "Mentre il nostro ipotetico pianeta ruota e il blocco himalayano si sposta dentro e fuori dalla vista, il cambio di sagoma comporterà diverse profondità di transito".

In definitiva, Marte sarebbe il test ideale a causa della sua combinazione di dimensioni ridotte, bassa gravità superficiale e vulcanismo interno attivo, che ha fatto sì che diventasse quello che descrivono come il "corpo più accidentato del Sistema Solare": quando abbinato a una stella nana bianca, questo presenta il caso ottimale per l'utilizzo di curve di luce per determinare l'esotopografia.

Questa è la spiegazione degli scienziati: "Trovare la prima evidenza di montagne sui pianeti al di fuori del nostro sistema solare sarebbe eccitante di per sé, ma possiamo anche dedurre le caratteristiche del pianeta dalla presenza e dalla distribuzione delle caratteristiche della superficie. Ad esempio, un rilevamento di irregolarità potrebbe portare a vincoli sui processi interni di un pianeta.”

In breve, i pianeti con un alto grado di irregolarità potrebbero indicare l'attività tettonica o l'accumulo di lava causato da fonti di calore interne. Quelli con la massima irregolarità (ad esempio Marte) indicherebbero che anch'essi sperimentano una combinazione di processi interni, bassa gravità superficiale, vulcanismo e una mancanza di movimento della placca tettonica. Nel frattempo, i pianeti poco accidentati hanno meno probabilità di avere uno di questi processi interni e le loro superfici hanno più probabilità di essere modellate da fattori esterni – come il bombardamento di asteroidi. Il Colossus Telescope, un telescopio ottico e infrarossi di 74 metri che è attualmente commissionato da un consorzio internazionale, una volta operativo, sarà il più grande telescopio ottimizzato per rilevare la vita extrasolare e le civiltà extraterrestri. Quando i telescopi di prossima generazione prenderanno lo spazio o finiranno la costruzione qui sulla Terra, possiamo anticipare che saranno trovate altre migliaia di esopianeti. Allo stesso tempo, verranno scoperti importanti dettagli prima impossibili da riconoscere. Hanno atmosfere? Hanno oceani? Hanno catene montuose e voragini? Non vediamo l'ora di scoprirlo.