10.1.12

LA RICERCA DELLE ESOLUNE


Visti gli enormi e rapidissimi progressi che si stanno compiendo alla ricerca del gemello della Terra e l'ormai significativo campione di pianeti extrasolari scoperti, alcuni team di astronomi si stanno già attrezzando per il passo successivo : scoprire la prima esoluna.

Nuove simulazioni al computer potrebbero aiutare i ricercatori  a trovare queste lune nei sistemi planetari scoperti finora. Gli sforzi sono attualmente concentrati sul campione di potenziali pianeti scoperti da Kepler (1235 a febbraio 2011) ed in particolare su  quei 37 pianeti di taglia nettuniana e 10 di taglia gioviana orbitanti all'interno della zona abitabile del loro sistema.
Ciò che rende interessanti pianeti del genere è la possibilità che essi possiedano lune in grado di ospitare acqua liquida in superficie, dunque potenzialmente abitabili.

Tavola Periodica degli Esopianeti (credit: Planetary Habitability Laboratory)
Secondo David Kipping, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, una luna della taglia giusta (con massa non troppo esigua, in modo da poter mantenere un'atmosfera)  , alla giusta distanza dalla stella (possibilmente entro la zona abitabile del sistema) , può avere condizioni favorevoli alla vita.

Le tre simulazioni effettuate sono tutte basate sulla rilevazione di eventuali piccole variazioni di luminosità della stella che possono indicare la presenza di una luna attorno al pianeta in transito.
La mossa vincente starebbe nel riuscire a rilevare la piccola variazione di luminosità indotta della luna orbitante  attorno al suo pianeta, a sua volta transitante sul disco stellare.

Il modello di Kipping, pubblicato sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) nel maggio 2010, mostrò la tipologia e l'aspetto del segnale che si verrebbe a creare osservando un tale fenomeno aiutando così gli astronomi nella ricerca di tali segnali.
In un articolo successivo, un vero e proprio compendio sulla caccia alle esolune, Kipping ed il suo team si concentrano sulla rilevazione della presenza di lune con due metodi principali : il transit timing variation (TTV) e l'osservazione di particolari distorsioni della curva di luce.Questa indagine viene condotta sui 2326 potenziali pianeti [al 5/1/12] scoperti dalla missione Kepler.

Una seconda simulazione, sviluppata da Luis Tusnski del National Institute for Space Research in Brasile e
pubblicata in un articolo del dicembre 2011 nell'Astrophysical Journal, prende in considerazione esolune che orbitano sullo stesso piano del loro pianeta con orbite circolari. Nello studio il modello è modificabile con altri parametri orbitali della stella , dei pianeti e delle lune stesse.

La simulazione mostra i criteri con cui possono essere rilevate lune e sistemi di anelli usando la fotometria. Il risultato dello studio mostra che è possibile rilevare lune con un raggio di 1.3 raggi terrestri con CoRoT e  
di 0.3 raggi terrestri con Kepler attorno ad un pianeta della taglia di Giove. Per ciò che concerne gli anelli di un pianeta della taglia di Saturno, sia Kepler che CoRoT rileverebbero un pianeta con un raggio leggermente più largo non evidenziando quanto cercato : il limite di diffrazione di entrambi i telescopi in questa ricerca resta ancora una limite.

Nell'utilizzare questi metodi vi è però un rischio, ovvero quello di scambiare il segnale dato da attività stellare (come le macchie stellari) con quello di un'esoluna. Entrambi i segnali varierebbero nel tempo rispettivamente a causa della rotazione sulla superficie stellare della macchia e della rivoluzione attorno al pianeta della luna e sarebbe davvero difficile discernere i due segnali.

Una conferma a questo punto potrebbe essere data dalla misurazione dell'influenza gravitazionale messa in atto dalla luna in analisi.

Mentre queste simulazioni sono valide considerando una singola luna, il metodo elaborato da Andràs Pàl (Konkoly Observatory, Ungheria), è capace di analizzare sistemi planetari in cui avvengono transiti multipli. Il limite di questo metodo è la possibilità di considerare solo orbite circolari, mentre quello di Tusnski includeva una varietà maggiore di orbite. Il lavoro di Pàl deve essere ancora pubblicato su uno dei prossimi numeri di MNRAS.

Un'altra teoria , secondo Simon Porter del Lowell Observatory in Arizona, indica come pianeti con metà della massa gioviana che migrano all'interno del loro sistema planetario possano catturare pianeti di taglia terrestre e renderli loro lune. Questo potrebbe essere un modo per i giganti gassosi di ottenere tali grandi satelliti. Secondo Kipping , la formazione in situ di questi grandi satelliti è da escludere.

Dunque ognuno sviluppa il proprio metodo, ma pare che alla fine tutti siano complementari.
Secondo Tusnski , la missione CoRoT dovrebbe essere in grado di rilevare una esoluna con un raggio pari a 1.3 volte quello terrestre; la missione Kepler invece potrebbe 'vedere' esolune di raggio pari a un terzo di quello terrestre.




Crediti articolo :
 http://www.cfa.harvard.edu/HEK/ ,
 http://www.davidkipping.co.uk/ ,
 http://astrobio.net/

Nota : illuminante è anche questo compendio di Kipping. A mio parere uno dei migliori e più completi articoli sulle esolune in circolazione.

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