Per migliaia di anni, l'umanità è stata curiosa delle stelle nel nostro cielo notturno. Pianeti, stelle … forse anche con una vita intelligente sono tutti intorno a noi. E solo negli ultimi 25 anni abbiamo avuto l'opportunità di conoscere con certezza la risposta a questa domanda, quando abbiamo visto con i nostri occhi il primo mondo al di fuori del nostro sistema solare. Con lo sviluppo dei telescopi, l'ingegnosità umana ci ha fornito nuovi metodi di studio dell'Universo, tra i quali il più famoso è l'osservazione del debole movimento di una stella e più tardi il metodo del transito planetario. Il numero di esopianeti scoperti sta crescendo a passi da gigante.
I primi pianeti sembravano essere i più facili da trovare: enormi giganti troppo vicini alle loro stelle madri. Erano seguiti da stelle meno massicce e più distanti. Ad oggi, il telescopio Kepler ha già scoperto migliaia di mondi solidi, di cui 21 sono simili alla Terra e possono essere abitati.
L'idea che la Terra fosse rara e unica - un pianeta solido con gli ingredienti per la vita, situato alla giusta distanza dal sole per consentire all'acqua liquida di esistere - ha perso rapidamente supporto negli ultimi due decenni. E il culmine di questo processo è avvenuto di recente, il 24 agosto 2016, quando gli scienziati dell'European Southern Observatory hanno annunciato la scoperta di un pianeta solido con una massa di 1,3 Terre, in orbita attorno alla stella più vicina a noi: Alpha Centauri. Questo mondo ruota attorno alla stella madre in 11 giorni, ma la stella stessa ha solo il 12% della massa del Sole e brilla solo lo 0,17% della luminosità solare. Sì, la nana rossa e il pianeta roccioso si sono uniti e potrebbero aver reso questo mondo potenzialmente abitabile. Ma la cosa più divertente non è che una percentuale significativa di stelle possa avere pianeti terrestri nelle vicinanze, ma quelloche quasi tutti li hanno. Può essere.
Solo dai parametri orbitali che abbiamo misurato e dalle leggi note della fisica, abbiamo estratto un'enorme quantità di conoscenza. Questo pianeta è quasi certamente bloccato in modo marziale alla sua stella, cioè è sempre rivolto verso la stella con un emisfero, come la Luna, che non gira mai verso la Terra con il suo "lato oscuro". La stella stessa sta attivamente e spesso vomita bagliori. Per il lato del pianeta esposto al sole, questo significa disastro, ma non per il lato oscuro. E le "stagioni" sono determinate dall'ellitticità dell'orbita, non dall'inclinazione dell'asse. Ma queste sono pochissime informazioni che siamo riusciti a ottenere e se vogliamo saperne di più sul pianeta, dovremo migliorare le nostre tecnologie.
Ad esempio, dobbiamo scoprire se c'è ossigeno nell'atmosfera del pianeta. O vapore acqueo. O firme ricche di carbonio come metano e anidride carbonica. E le nuvole? Sono sottili o spessi o per niente? Di cosa sono fatti? Sono scuri o riflettono la luce? L'atmosfera potrebbe trasferire calore al lato oscuro del pianeta o il lato notturno è eternamente congelato?
Se riusciamo a migliorare la nostra risoluzione ed eseguire la spettroscopia su un pianeta di imaging diretto, a queste domande è possibile rispondere senza mai lasciare il nostro pianeta. Ciò richiederà un telescopio terrestre estremamente grande o una rete di telescopi. I telescopi da 30 metri attualmente in costruzione sono un grande passo in questa direzione, ma per raggiungere i pianeti vicini alle nane rosse serve ancora di più: servono enormi telescopi con un diametro di 100 o addirittura 200 metri.
La composizione della superficie del pianeta è un'altra questione. Se le nuvole sono trasparenti e l'orbita è ellittica, ci deve essere una differenza "stagionale" tra l'estate (quando il mondo è più vicino alla stella) e l'inverno (quando è più lontano) durante gli 11 giorni di Proxima b. Poiché il mondo è bloccato e non gira (come la maggior parte dei pianeti terrestri potenzialmente abitabili vicino alle nane rosse), ci saranno tre zone climatiche: rovente e fritto lungo l'emisfero rivolto verso le stelle; congelato, ghiaccio lungo l'emisfero esterno e zona temperata nel mezzo. Il pianeta potrebbe avere continenti e oceani, oltre a una gigantesca calotta di ghiaccio sul lato notturno. Oppure potrebbe esserci un trasferimento di calore dal pianeta atmosferico e una riflettività effettiva, quindi l'intero pianeta avrà la stessa temperatura. Un esempio di questo sviluppo degli eventi è Venere.
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Se possiamo fare osservazioni dirette della luce emessa dal pianeta - sia visibile che infrarossa - in momenti diversi nell'orbita della stella, potremmo ottenere risposte a tutte le domande di cui sopra. In questo saremmo aiutati da telescopi giganti con un elevato potere di raccolta della luce e la possibilità di essere fissati alla luce di una stella, preferibilmente dallo spazio. Il telescopio spaziale LUVOIR proposto con un ombrello di accompagnamento potrebbe gestire questo. Secondo il piano si tratta di un telescopio di 12 metri (25 volte più veloce del telescopio Hubble), dotato di un coronografo. Un po 'più lontano da esso volerà un ombrello, bloccando la luce della stella e lasciando entrare la luce del pianeta. Sebbene LUVOIR non sarà pronto fino al 2030, l'ombrello potrebbe essere costruito nei prossimi cinque anni, permettendoci di visualizzare Proxima b con i metodi che già abbiamo.
Che tipo di radiazioni emette il pianeta? Oltre ai segnali della radiazione solare riflessa, dei raggi cosmici e del calore infrarosso del pianeta, potrebbe esserci qualcos'altro? Ad esempio, segnali artificiali su radio o altre lunghezze d'onda elettromagnetiche? Se questi segnali vengono inviati dalla vita intelligente, è ora di andare a trovarli. Questo è il compito del SETI, che è già seriamente interessato al pianeta. Dobbiamo anche pensarci seriamente, perché negli ultimi 20 anni le nostre trasmissioni radio nello spazio sono diminuite, ma i segnali elettromagnetici rimangono. È possibile che l'esistenza di segnali artificiali ci spinga a cercare l'illuminazione artificiale sul lato notturno del pianeta.
Perché il nostro sogno più caro è trovare segni di vita, preferibilmente intelligenti. Le firme biologiche possono essere sotto varie forme: vapore di azoto, ossigeno e acqua nell'atmosfera; prove di geotrasformazione o illuminazione artificiale sul lato notturno del pianeta. Tutto questo può essere visto dallo spazio. Sebbene possiamo investigare queste firme indirettamente attraverso segnali atmosferici, di superficie e irradiati, il modo migliore per studiare il pianeta è viaggiare da soli. 4,24 anni luce potrebbero non sembrare così distanti, ma un veicolo spaziale Voyager 1, viaggiando a una velocità della luce dello 0,006%, raggiungerà Proxima b in molte migliaia di anni.
Ma altri metodi, utilizzando la tecnologia moderna, ci consentirebbero di arrivarci più velocemente. Il progetto Breakthrough Starshot propone l'uso di laser spaziali per accelerare un veicolo spaziale dotato di una vela. Potrebbero accelerarla fino al 20% della velocità della luce e l'intero viaggio richiederebbe circa 21 anni. Una nuova fonte di carburante, ad esempio, contenente antimateria, come nelle storie di fantascienza, potrebbe benissimo diventare realtà un giorno. Se acceleri lungo il percorso con un'accelerazione costante, potresti raggiungere una stella in 12 anni.
In altre parole, tenendo conto del progresso tecnologico previsto e se non violiamo le leggi della fisica, potremmo inviare un veicolo spaziale senza equipaggio al pianeta simile alla Terra nei prossimi trenta o quaranta anni, e possibilmente robot o persone. È ora di andare, e se questa scoperta non ci fa cercare una seconda Terra, allora niente ci farà.
ILYA KHEL
