La scienza degli esopianeti e la ricerca della vita oltre la Terra continuano ad avanzare a ritmi vertiginosi, con il numero di esopianeti confermati dalla NASA che si avvicina rapidamente a 6.300, di cui 223 classificati come esopianeti terrestri (rocciosi). Con la prospettiva di scoprire un numero sempre maggiore di esopianeti di dimensioni simili alla Terra, nuovi telescopi provenienti da tutto il mondo hanno l’opportunità di contribuire a questo incredibile campo di ricerca.
Ora, il Canada propone una nuova missione con microsatellite chiamata POET (Photometric Observations of Exoplanet Transits), attualmente in fase di sviluppo, che cercherà e identificherà esopianeti di dimensioni simili alla Terra e super-Terre in orbita attorno a stelle più piccole e fredde del nostro Sole, che i ricercatori definiscono “nane ultrafredde“. Si tratta di stelle di tipo K, di tipo M e nane brune, queste ultime definite “stelle fallite”, le cui dimensioni variano tra quelle dei pianeti giganti gassosi e quelle delle stelle di tipo M. Lo studio è attualmente disponibile come preprint su arXiv.
Le caratteristiche di POET
POET rileverà i transiti degli esopianeti quando passano davanti alla loro stella madre, causando un piccolo e breve calo di luminosità, uno dei metodi più comuni per identificare e scoprire esopianeti. Poiché POET cercherà esopianeti di dimensioni simili alla Terra in orbita attorno a stelle nane ultrafredde, si ipotizza che il calo di luminosità sia molto maggiore rispetto a quello osservato per gli esopianeti di dimensioni simili alla Terra in transito davanti a stelle molto più grandi. Questo perché si stima che le nane ultrafredde abbiano un diametro pari a circa il 10% di quello del Sole, il che significa che il rapporto tra le dimensioni del pianeta e quelle della stella è molto maggiore.
Sull’esperienza di MOST e NEOSSat
POET si basa sulle precedenti missioni spaziali canadesi di microsatelliti, in particolare le missioni MOST (Microvariability and Oscillations of Stars) e NEOSSat (Near-Earth Object Surveillance Satellite), lanciate rispettivamente nel 2003 e nel 2013. Entrambi i telescopi avevano un diametro di 15 centimetri e riprendevano immagini solo nella banda del visibile: la missione MOST studiava le stelle per determinarne età e composizione, mentre NEOSSat era dedicata alla ricerca di asteroidi e detriti spaziali. MOST è diventata famosa per aver scoperto che l’esopianeta gioviano caldo in orbita attorno a HD 209458 ha un’albedo (riflettività) molto bassa.
Esistono due differenze principali tra POET e le prime due missioni, che riguardano le dimensioni e le capacità di osservazione. POET avrà un telescopio da 20cm, che offrirà un’apertura maggiore per l’imaging degli esopianeti, e sarà in grado di riprendere oggetti nel vicino ultravioletto, nel visibile, nel vicino infrarosso e nell’infrarosso a onde corte.
I risultati attesi
Il lancio di POET è attualmente previsto per il 2029, pertanto lo scopo di questo studio era quello di discutere gli obiettivi proposti e i risultati previsti riguardo al numero e alle dimensioni degli esopianeti che POET potrebbe identificare.
A tal fine, lo studio introduce il Catalogo di Input di Nane Ultrafredde di POET, composto da candidati nane ultrafredde che POET potrebbe individuare durante la sua missione. Il team ha ristretto questo elenco attraverso diversi metodi, tra cui l’esclusione di sistemi binari o stelle particolarmente luminose, poiché l’aumento di luminosità potrebbe ostacolare l’identificazione degli esopianeti. Il team ha utilizzato una serie di modelli computerizzati per simulare come POET identificherà gli esopianeti di dimensioni simili alla Terra.
Alla fine, i ricercatori hanno ridotto il loro catalogo da oltre 7.200 candidati nane ultrafredde a poco più di 3.000, tutti situati entro 100 parsec (326 anni luce) dalla Terra. Inoltre, si stima che POET potrebbe rilevare esopianeti di dimensioni simili alla Terra con periodi orbitali compresi tra 7 e 50 giorni e un raggio compreso tra 1 e 2,5 volte quello terrestre. In definitiva, i ricercatori hanno ristretto questa lista di candidati a 100-300 obiettivi prioritari per una missione della durata di un anno.
Lo studio conclude affermando: “i pianeti di dimensioni simili alla Terra scoperti di recente attorno alle nane ultrafredde più vicine sarebbero obiettivi eccellenti per la caratterizzazione atmosferica. Con periodi orbitali inferiori a 7 giorni, è probabile che si trovino nelle zone abitabili delle loro stelle ospiti ultrafredde. Diventerebbero automaticamente obiettivi prioritari per la ricerca di gas biosignature con il telescopio spaziale Webb, o con l’Habitable World Observatory in futuro. Pertanto, POET potrebbe fornire alcuni degli analoghi terrestri più promettenti per la ricerca di vita extrasolare”.
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