Scienza planetaria: la ricerca del gemello della terra | natura

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Sara Seager gode di un resoconto chiaro e vivido della caccia al pianeta.

Mirror Earth: la ricerca del gemello del nostro pianeta

Di Michael D. Lemonick

Walker: 2012. 304 pp. $ 26, £ 19, 99 9780802779007

Le persone hanno ponderato l'esistenza di mondi simili alla Terra oltre il nostro Sistema Solare per millenni. Nel 1995 fu individuato il primo esopianeta, in orbita attorno a una stella simile al Sole. Meno di due decenni dopo, sono noti centinaia di pianeti e migliaia di candidati. Tuttavia, la grande varietà di masse, dimensioni e orbite di pianeti extrasolari indica che le copie vicine del Sistema Solare sono rare.

In Mirror Earth , lo scrittore scientifico Michael Lemonick riferisce l'interesse costante degli astronomi nei mondi gemelli, dall'antica Grecia - dove Aristotele ipotizzava che ci sia un solo mondo, la Terra - ad oggi e oltre. Individuare un pianeta piccolo, leggero e debole vicino alla sua stella ospite massiccia e luminosa è difficile e richiede tecniche astruse. Lemonick espone questi metodi - velocità radiale, transiti, microlensing, imaging diretto, astrometria e timing pulsar - con una chiarezza impressionante.

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Il telescopio spaziale Kepler della NASA è giustamente al centro del libro. L'obiettivo della missione Keplero è stabilire quanto siano comuni i pianeti delle dimensioni della Terra in orbite simili alla Terra riguardo alle stelle simili al Sole. Ma, come Lemonick sta attento a precisare, questi non saranno necessariamente i "gemelli" della Terra - pianeti con oceani d'acqua, continenti e atmosfere sottili che conducono alla vita.

Conoscere le dimensioni di un pianeta non ci dice se sia abitabile. Venere, ad esempio, ha circa le stesse dimensioni della Terra ma non è affatto simile alla Terra. Una densa atmosfera di anidride carbonica provoca il riscaldamento della serra della superficie a temperature superiori a 700 kelvin, abbastanza calde da sciogliere il piombo.

Il telescopio Keplero, lanciato nel marzo 2009 e che segue la Terra mentre il pianeta orbita attorno al Sole, sta facendo scoperte sorprendenti. Uno è che i "mini-Nettuno" - pianeti un paio di volte il diametro della Terra e un po 'più piccoli di Nettuno - sono molte volte più comuni dei più grandi "Giove", pianeti circa 11 volte più grandi della Terra. Vi sono indicazioni che pianeti più piccoli possano essere ancora più numerosi. Questa scoperta allettante potrebbe implicare che i pianeti rocciosi (che si ritiene raggiungano non più di 1, 75 volte la dimensione della Terra) sono più numerosi dei loro cugini ricchi di gas.

Keplero ha anche notevolmente aumentato la nostra conoscenza della varietà dei sistemi planetari. Questi includono pianeti singoli in orbita attorno a due soli e dozzine di sistemi multi-pianeta, alcuni in orbite sorprendentemente compatte. Il libro copre lo zoo dei tipi planetari che si ritiene esistano, nonché le teorie sulla formazione del pianeta, le condizioni per l'abitabilità e l'origine della vita.

Lemonick descrive la strada rocciosa di Keplero dal concepimento al lancio, incluso il modo in cui la sua fattibilità tecnica è stata ripetutamente contestata, portando alla proposta di essere respinta dalla NASA più volte. E discute le implicazioni della recente realizzazione che la maggior parte delle stelle simili al Sole sono più variabili del nostro Sole. Ciò significa che Keplero deve setacciarli per il doppio del tempo per individuare l'oscuramento della firma dei pianeti di passaggio, raddoppiando il tempo necessario per raggiungere l'obiettivo del censimento.

"Conoscere le dimensioni di un pianeta non ci dice se è abitabile."

Trovare esopianeti è un'arte oltre che una scienza, e Lemonick fornisce esempi per dimostrare quanto può essere difficile prendere in giro un segnale debole dai dati. "È il mio Rembrandt", dichiarò il cacciatore di esopianeti Paul Butler del suo codice di computer - in preparazione da sei anni - che creò il puzzle di come misurare il movimento preciso di una stella causato da un pianeta in orbita. La polemica segue invariabilmente su quali rilevamenti siano solidi e Lemonick cattura alcuni di quegli scambi vivaci con citazioni e storie.

Lemonick offre un'esibizione brutalmente onesta di personaggi di noti esoplanetieri. Descrive in dettaglio i sentimenti di Geoff Marcy di essere, nelle parole di Marcy, "un impostore" all'inizio della sua carriera a causa di una grave mancanza di fiducia che affligge molti giovani scienziati, e l'insolito percorso di Debra Fischer nell'astrofisica attraverso l'infermieristica.

Un filo intrigante nel libro è la tensione tra scienziati e giornalisti. Le scoperte di esopianeti sono mature per interpretazioni errate ed esagerazioni. I media e il pubblico vogliono una storia eccitante anche quando non ce n'è, ed è facile per uno scienziato farsi coinvolgere dall'hype. Lemonick descrive come un astronomo sentì di essere stato indotto da un giornalista a dire che "le possibilità di vita" erano "al 100%" su un nuovo pianeta, la cui stessa esistenza è ora messa alla prova.

Mirror Earth cattura l'eccitazione della caccia al pianeta e gli alti e bassi della scoperta. Eppure oggi la ricerca di un gemello della Terra rimane fuori portata. Per identificare un mondo veramente simile alla Terra sarà necessario un telescopio spaziale più sofisticato di Keplero, per cercare acqua e segni di vita. Lemonick specula su come ciò potrebbe accadere. Potrebbero essere necessari decenni per vedere come si svolge davvero la storia. Rimanete sintonizzati.

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