Un'altra Terra è possibile
Dal 1995 a oggi sono stati scoperti oltre 100 pianeti in orbita intorno a stelle diverse dal Sole ma si tratta di pianeti gassosi, come Giove, che non possono ospitare forme di vita simili a noi. Ma gli scienziati attendono di scoprire una pianeta simile alla Terra.
Sia ESA che NASA stanno progettando missioni dedicate alla ricerca di pianeti simili alla Terra, che saranno lanciate fra il 2007 e il 2008. Se tutto va bene, dunque, non dovremo attendere più di cinque o sei anni. Una delle ragione per le quali essere ottimisti è che la missione dell’ESA Eddington userà un metodo per scoprire pianeti di tipo terrestre che promette di essere molto più efficiente di quello che fino a oggi ha dato i risultati migliori. In questi anni, infatti, si è sfruttato soprattutto un effetto noto come effetto Doppler, che permette di ricavare la velocità di allontanamento o di avvicinamento di una stella esaminando la luce che ne proviene.
L'effetto Doppler per la luce ha un analogo acustico molto noto: pensiamo al suono dell'ambulanza quando si sta avvicinando al punto in cui ci troviamo. Man mano che il veicolo si avvicina, il suono della sirena diventa sempre più acuto, oltre che più intenso. Mentre man mano che ci sia allontana il suo suono diviene più basso. Anche per la luce si verifica un fenomeno simile: esaminando la luce emessa da una stella che si sta avvicinando, la troviamo più blu di quanto non accadrebbe se la stella fosse ferma. E se invece esaminiamo la luce di una stella che si sta allontanando, troviamo una luce spostata verso il rosso. Non solo: misurando lo spostamento verso il blu o verso il rosso, possiamo calcolare la velocità con la quale la stella si muove o, almeno, la componente di questa velocità lungo la linea di vista.
Ma perché questo effetto ha permesso solo la scoperta di pianeti giganti, come Giove, per esempio?
Pensiamo di osservare il nostro sistema solare da lontano, rimanendo sul piano su cui orbitano i pianeti. Se da questa posizione teniamo d'occhio la Terra, per esempio, il suo movimento intorno al Sole si trasformerebbe, per effetto di proiezione, in un moto di allontanamento e di avvicinamento, a seconda del tratto di orbita che il pianeta sta percorrendo. Dunque la luce che raccoglieremmo dalla Terra sarebbe caratterizzata da un certo effetto Doppler, che ci permetterebbe di misurare la velocità alla quale la Terra si muove intorno al Sole. Ma la storia non finisce qui, perché non possiamo identificare direttamente dei pianeti: la loro presenza viene dedotta osservando invece la stella attorno alla quale orbitano. Come è possibile
Torniamo a considerare il caso del Sole, per esempio, osservandolo ancora da lontano e sempre rimanendo sul piano sul quale orbitano i pianeti. Se avessimo a disposizione gli strumenti opportuni per analizzarne la luce, scopriremmo che anche il nostro Sole ci apparirebbe allontanarsi e avvicinarsi in modo regolare. Questi movimenti sono dovuti all'attrazione gravitazionale dei pianeti. E questo è vero anche quando osserviamo altre stelle, naturalmente. Analizzando la luce che ne proviene, in certi casi, è possibile stabilire se quelle stelle si muovono. Ed è possibile anche calcolare se la causa di quei movimenti sono pianeti che orbitano intorno alla stella. Questo metodo ha un grande difetto: solo pianeti vicini alla stella e di dimensioni molto grandi causano movimenti così evidenti da poter essere misurati. Dunque è il metodo stesso di indagine che ci porta a scoprire solo pianeti giganti.
Che cosa cambia con Eddington?
Eddington sarà un telescopio spaziale provvisto di un rivelatore a CCD in grado di osservare contemporaneamente centinaia di migliaia di stelle. Inoltre sarà piazzato in un’orbita molto speciale: oltre l'orbita della Luna, nella direzione opposta al Sole, a circa 1,5 milioni di km dalla Terra. Il gioco della forza gravitazionale terrestre e quella del Sole fa sì che Eddington segua la Terra nella sua orbita come se fosse attaccato alla cima di un'asta rigida piazzata sulla Terra, sempre lungo la congiungente tra Terra e Sole. I rivelatori del telescopio saranno così sensibile alla luce degli astri osservati che ci permetteranno di distinguere una singola stella la cui luce è diminuita di un decimillesimo. Questo ci mette in condizione di utilizzare Eddington cercando pianeti extrasolari con un nuovo metodo, che limita i difetti del metodo basato sull'effetto Doppler: il metodo dei transiti.
In pratica, quando un pianeta si interpone fra il telescopio e la stella intorno a cui il pianeta orbita, ne riduce la luminosità. Il problema è che se il pianeta è piccolo rispetto alla stella, come la Terra rispetto al Sole, e si trova a una distanza dalla stella simile a quella terrestre, allora l'effetto sulla luminosità è molto piccolo. La Terra per esempio ha un diametro 109 volte minore di quello del Sole. Se anche fosse vicinissima al Sole ne oscurerebbe solo un decimillesimo di superficie. La sensibilità di Eddington alle piccole variazioni luminose, però, ci fa pensare che il metodo dell'occultazione possa dare risultati molto buoni nella ricerca di pianeti simili alla Terra. Naturalmente ci aspettiamo anche di trovare un gran numero di altri pianeti giganti. Questa missione non sarà utile solo a cercare pianeti extrasolari, anche se è facile prevedere che questo sarà un buon argomento di conversazione e che interesserà i media. Eddington sarà fondamentale anche per studiare una scienza nata da pochi anni e che si chiama astrosismologia: in pratica si studiano le oscillazioni stellari per investigare l'interno delle stelle. Un ramo astronomico di grande fascino e di enormi prospettive.
Ma se scoprissimo pianeti simili alla Terra, si potrebbe anche capire se sono abitati?
Dovremmo avere un'immensa fortuna. Ce ne accorgeremmo senz'altro se quel pianeta fosse abitato da un civiltà tecnologicamente avanzata, come è oggi la nostra, capace di emettere nello spazio onde radio, per esempio, o altri segnali luminosi. Tuttavia è facile capire che è molto improbabile entrare in contatto diretto con una civiltà extraterrestre. La nostra Terra ha già oltre 4 miliardi di anni e il nostro sole ha poco più di 5-6 miliardi di anni di vita. E noi stessi sappiamo comunicare via radio solo da un centinaio di anni. Rispetto a 4 miliardi di anni è praticamente un lampo. Non solo: se un pianeta è lontano, diciamo, 100 anni luce, un eventuale nostro messaggio arriverebbe solo 100 anni dopo essere stato mandato. E lo stesso vale per una loro risposta. E chi può dire che genere di civiltà saremo fra un centinaio di anni? Consideriamo che solo nel secolo scorso ci sono state due guerre mondiali e che la Terra più di una volta è stata sull'orlo di una crisi nucleare.
