Sei mai andato a caccia… di pianeti?
Potrebbe sembrare strano, ma gli astronomi fanno proprio questo! Per secoli abbiamo pensato che gli otto pianeti del nostro Sistema Solare fossero tutto ciò che esisteva. Negli ultimi decenni, però, gli scienziati hanno scoperto migliaia di mondi che orbitano attorno a stelle lontane. Questi sono chiamati pianeti extrasolari, o esopianeti in breve, e sono molto più comuni di quanto immaginassimo un tempo. La caccia ai pianeti non è finita, ma è solo all’inizio!
Trovare gli esopianeti, tuttavia, è una vera sfida. Sono piccoli, scuri e quasi impossibili da vedere anche con i telescopi più potenti. Per questo gli astronomi usano una serie di trucchi ingegnosi, seguendo indizi e schemi per rivelare questi mondi lontani.
Trucco n. 1: individuare un pianeta tramite imaging diretto
L'idea più immediata è quella di scattare semplicemente una foto di un pianeta. Questo metodo è noto come imaging diretto.
È più facile a dirsi che a farsi! La luce di una stella può facilmente soffocare il debole bagliore di qualsiasi pianeta nelle vicinanze. Per ovviare a questo problema, gli astronomi utilizzano strumenti speciali che bloccano la luce intensa della stella, rendendo visibili i pianeti in orbita attorno ad essa. Questo trucco funziona meglio per i pianeti molto grandi che orbitano lontano dalle loro stelle. Questi mondi riflettono più luce e sono abbastanza lontani da poter essere distinti dal bagliore della stella.
Sebbene l’imaging diretto abbia portato a scoperte impressionanti, funziona solo per un numero limitato di sistemi planetari.
Suggerimento n. 2: cerca le stelle che oscillano utilizzando la velocità radiale
Come un vero cacciatore, a volte non riesci a vedere direttamente il tuo bersaglio e quindi devi cercare indizi nelle vicinanze. Anche le stelle possono lasciare indizi che nascondono la presenza di un pianeta. Uno di questi indizi è che la stella oscilla!
Mentre un pianeta orbita attorno a una stella, la gravità del pianeta attira anche la stella, facendola oscillare nello spazio. Il nome scientifico di questo fenomeno è velocità radiale.
Il movimento è molto piccolo, ma utilizzando strumenti sensibili è possibile individuare stelle tremolanti e quindi segni della possibile presenza di esopianeti!
Suggerimento n. 3: monitorare i cambiamenti di posizione tramite l'astrometria
Un altro modo per rilevare stelle che si muovono in modo strano, e che quindi potrebbero essere orbitate da esopianeti, consiste nel misurare attentamente la posizione di una stella nel cielo.
Una stella con un pianeta non si muove nello spazio in linea retta, ma traccia invece un percorso minuscolo e sinuoso in risposta alla gravità del pianeta. È come se la stella e i suoi pianeti stessero eseguendo una danza cosmica!
Questa tecnica si chiama astrometria ed è utilizzata dalla missione Gaia dell’ESA. Più il pianeta è grande e più è lontano dalla stella, più è facile individuarlo con l’astrometria.
Suggerimento n. 4: Osservare le ombre utilizzando il metodo del transito
A volte un cacciatore non vede il proprio bersaglio, ma piuttosto la sua ombra! Se un pianeta passa davanti alla sua stella rispetto al nostro punto di vista, blocca una piccola frazione della sua luce. Questo fenomeno si chiama transito. La stella sembra attenuarsi leggermente, per poi tornare alla sua luminosità normale una volta che il pianeta si è spostato.
I transiti sono difficili da individuare perché la variazione di luce è minima, ma i telescopi specializzati per la ricerca di pianeti, come quelli della missione Plato dell’ESA, sono molto efficaci nel loro lavoro! Plato è in grado persino di individuare esopianeti simili alla Terra attorno a stelle simili al nostro Sole, anche se questi pianeti sono piuttosto piccoli e quindi non oscurano gran parte della luce!
I cacciatori di esopianeti devono essere pazienti, aspettando mesi o addirittura anni per vedere un modello ripetuto di attenuazione della luce di una stella. La missione Plato dell’ESA è progettata per osservare migliaia di stelle contemporaneamente, alla ricerca di questi segnali ripetitivi. Misurando di quanto si attenua la luce e con quale frequenza si verifica il transito, gli astronomi possono utilizzare le osservazioni di Plato per determinare le dimensioni e l’orbita di un pianeta.
La caccia continua!
Utilizzando questi trucchi, gli astronomi hanno già scoperto migliaia di esopianeti, rivelando una straordinaria varietà di mondi. Alcuni sono enormi giganti gassosi che orbitano vicino alle loro stelle. Altri sono pianeti ghiacciati che vagano lontani. Alcuni potrebbero persino trovarsi in zone intorno alle loro stelle dove la temperatura è perfetta per l’esistenza dell’acqua liquida!
E questo è solo l’inizio. Molti pianeti devono ancora essere trovati, nascosti nella luce delle loro stelle o in attesa della tecnica giusta per rivelarli. Forse uno di questi pianeti è simile alla Terra e potrebbe persino ospitare forme di vita. Ti piacerebbe aiutare a rintracciare un pianeta del genere?
