Scoperta acqua su un nuovo esopianeta grazie allo spettroscopio di Hubble

Una ricerca dimostra di aver trovato acqua nell’atmosfera di K2-18B un esopianeta a 110 anni luce di distanza dalla terra.

Rappresentazione di come dovrebbe essere il pianeta in computer grafica

Giovedì 12 settembre 2019 Nature Astronomy pubblica una ricerca condotta da un gruppo di scienziati dell’University College London che dimostrano di aver trovato l’acqua su un esopianeta. Il pianeta è stato scoperto nel 2015 dalla missione Kepler della NASA, ma gli scienziati hanno scoperto l’acqua attraverso i dati raccolti dal telescopio spaziale Hubble che durante il 2016 e 2017 ha continuato ad analizzare il pianeta.

Come funziona Hubble

Il telescopio spaziale Hubble (HST) è stato il primo a essere spedito nello spazio (il lancio avvenne nel 1990), ha una massa di 11 tonnellate ed è lungo 13,2 metri. Funziona come un normalissimo telescopio terrestre: uno specchio concavo (specchio primario) largo circa 2,5 metri di diametro riflette la luce proveniente dallo spazio su un altro specchio (specchio secondario) molto più piccolo, lo specchio secondario ridireziona la luce verso il correttore ottico e i vari strumenti di acquisizione ed elaborazione dati. Un insieme di sensori monitora le “stelle guida” e mantiene Hubble correttamente allineato ai suoi obiettivi, mentre due enormi pannelli fotovoltaici garantiscono tutta l’energia necessaria. I vari strumenti di Hubble (Wide Field Camera 3; Cosmic Origins Spectrograph; Advanced Camera for Surveys ; Space Telescope Imaging Spectrograph e Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) sono specializzati nell’analisi dei diversi tipi di radiazione luminosa, ed è proprio grazie allo Space Telescope Imaging Spectrograph che è stato possibile scoprire l’acqua (ma anche elio ed idrogeno) sul nuovo pianeta.

Come vengono scoperti gli elementi chimici dei corpi celesti

Vengono scoperti attraverso la luce. In questo caso il pianeta (K2-18B) orbita attorno ad una nana rossa, la luce di quest’ultima riflette sul pianeta e viene catturata dal telescopio quindi dallo spettroscopio. A questo punto avviene la magia, all’interno dello spettroscopio la luce bianca (una combinazione di tutte le lunghezze d’onda visibili) si separa in una serie di colori (lo spettro visibile) che vanno dal rosso al violetto, lo stesso fenomeno che avviene quando si osserva l’arcobaleno (fenomeno della dispersione). Newton usò un prisma per dividere la luce bianca in uno spettro di colori e i prismi di alta qualità di Fraunhofer permisero agli scienziati di vedere delle linee nere di origine sconosciuta, lo spettroscopio di hubble non usa un prisma ma un reticolo di diffrazione fatto da un gel fotosensibile che rende lo spettro più dettagliato e preciso. In seguito si scoprì che gas caldi emettono luce a una specifica lunghezza d’onda e oggetti solidi caldi circondati da gas più freddi (come nel caso di K2-18B) mostreranno uno spettro quasi continuo con linee nere (spettro di assorbimento) che corrispondono alle linee di emissione dei gas. Osservando quindi lo spettro di assorbimento dei vari corpi celesti si è in grado di capire da quali elementi è composta la loro atmosfera.

 

Acqua vuol dire vita?

Assolutamente no. E’ vero, K2-18B orbita attorno una nana rossa nella così detta zona abitabile, ovvero a una distanza tale da avere una temperatura ottimale che permetta la presenza di acqua liquida sul pianeta, il problema è che la sua atmosfera molto probabilmente non è in grado di schermare l’elevata quantità di radiazioni che arrivano direttamente dalla nana rossa. Si capisce dunque che questa ricerca non è di rilevante importanza per quanto riguarda l’abitabilità del pianeta stesso, ma è stata fondamentale per capire cosa cercare in futuro dato che le nane rosse sono le stelle più numerose dell’universo e i pianeti simili a K2-18B sono i più comuni. Attenderemo con ansia il telescopio spaziale dell’ESA CHEOPS che partirà tra ottobre e novembre 2019 con la missione di analizzare gli esopianeti già noti sperando che trovi qualcosa di interessante.

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