Dicembre 2000
Immagini di Terre lontane
(Giuseppe Nobile)

A volte la realtà è migliore della fantasia più sfrenata, succede spesso ormai, forse come conseguenza del vertiginoso progredire della nostra comprensione del mondo.
Alcune decine di anni orsono, parlare della possibile esistenza di pianeti intorno ad altre stelle, e ancor più occuparsi seriamente della loro ricerca, faceva quasi sorridere. Da allora le cose sono cambiate con una rapidità sconcertante: oggi la ricerca di pianeti extrasolari è un'attività avanzata, assetata di tecnologie d'avanguardia.

La possibilità di scoprire Terre lontane non è più utopistica, ma considerata probabile entro tempi relativamente brevi. Non è troppo distante il 1995, anno in cui fu resa pubblica la scoperta di un pianeta di massa simile a Giove intorno alla stella 51 Pegasi.

Un pianeta per 51 Pegasi
La notizia fece scalpore non tanto per la peculiarità di quel mondo, massiccio e molto vicino alla sua stella, quanto per il significato che un simile evento possedeva: secoli di speculazioni furono spazzati via definitivamente da una sorprendente certezza: almeno un'altra stella della Galassia oltre al nostro Sole possedeva un pianeta!
La speranza di trovarne altri intorno a stelle lontane s'impose come logica conseguenza di quell'evento memorabile.

La tecnica utilizzata è geniale e sottile al tempo stesso: si basa sulla misura delle velocità radiali. Il principio è questo: un corpo oscuro in orbita disturba il moto della sua stella tramite la forza gravitazionale che possiede. Le righe spettrali stellari allora subiscono uno spostamento lieve verso il blu quando il pianeta, mentre le gira intorno, tende a spingere la stella verso la direzione della Terra, viceversa le righe spettrali si spostano verso il rosso quando l'astro è spinto nella direzione opposta. In tutto questo non c'è nulla di strano: il fenomeno è dovuto al ben noto effetto Doppler. Ciò che stupisce è l'estrema sensibilità di questa tecnica, che deve riconoscere e misurare variazioni di posizione delle righe spettrali dell'ordine dei decimillesimi di nanometro.

Il metodo della misurazione delle velocità radiali era fino a poco tempo fa l'unico in possesso dei ricercatori per scoprire pianeti extrasolari, fatto che ne ha affinato le prestazioni ai limiti estremi: oggi si riescono a individuare pianeti della massa di Saturno. Purtroppo non è possibile vederli direttamente. Se poi sono troppo distanti dalla loro stella rimangono completamente fuori portata, poiché le perturbazioni gravitazionali diventano esigue.

Oscillazioni di una stella
Sono una cinquantina i pianeti fin'ora scoperti, ma il loro numero è destinato rapidamente ad aumentare. Un primo bilancio permette di trarre qualche considerazione interessante: per esempio, esistono pianeti giganti in orbite straordinariamente strette, alcune quasi circolari come quella della nostra Terra, altre misteriosamente ellittiche.
Nascono forti sospetti che i pianeti di piccola massa siano i più comuni anche se non siamo ancora capaci di individuarli. Invece le nane brune, corpi ibridi di qualche decina di masse gioviane, a mezza via tra pianeti e stelle vere e proprie, sembrano più rare del previsto.
In proposito nasce il problema di capire se un oggetto oscuro sia effettivamente una nana bruna. Fino a poco tempo fa si pensava fosse sufficiente determinarne la massa, ora pare che tale criterio sia troppo ambiguo. Sempre più credito assume l'ipotesi che per capire la vera natura delle nane brune si debba far luce sulla loro genesi, completamente differente, si pensa, da quella dei corpi planetari.

Una nuova tecnica è balzata alla ribalta ultimamente per individuare pianeti lontani, anche questa fondata su considerazioni sottili e ardite.
Si pensi al fenomeno stupendo delle eclissi: quando la Luna transita davanti al Sole impedisce alla sua luce di raggiungerci. Anche quando un lontano pianeta transita davanti alla sua stella provoca una mini eclisse bloccandone una piccola parte della luce. Questo affievolimento è limitato a frazioni di punto percentuale (0,1% e oltre), ma è misurabile con precisione con i mezzi a disposizione degli astronomi.

Eclissi di una stella
Il metodo dei transiti rappresenta oggi l'unica arma per scoprire pianeti di dimensioni simili a quelle della Terra, anche se ha la grave limitazione di richiedere un allineamento orbitale particolare, infatti il piano dell'orbita deve essere visto quasi esattamente di profilo.
Nonostante questa condizione fortemente riduttiva, il numero delle stelle della Galassia è talmente alto che si spera di trovarne una buona percentuale nella giusta situazione.
E c'è di più: con tale tecnica è possibile misurare direttamente il diametro del pianeta.

Anche se la maggior parte delle stelle potrebbe essere adatta alla ricerca, gli astronomi, per non perdere troppo tempo, hanno per il momento concentrato i loro sforzi su un tipo particolare di variabili, note come binarie a eclisse.
Si tratta di due stelle che orbitano l'una intorno all'altra su un piano visto di profilo, in modo tale da creare eclissi ricorrenti con un indebolimento periodico, caratteristico della luce del sistema. Poiché si ritiene che eventuali loro pianeti si muovano sullo stesso piano orbitale delle due stelle, se esistono dovrebbero essere individuabili con il metodo dei transiti. Da considerazioni dinamiche si è scoperto che essi posseggono orbite stabili se si muovono oltre una certa distanza dalle due stelle.

La caccia ai pianeti lontani è ormai aperta, l'avventura è entusiasmante, ma per vedere altre Terre saranno necessarie tecniche ancora più potenti e raffinate, che in un futuro non troppo lontano dovranno poter soddisfare la nostra innata curiosità.





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