Nessun altro argomento affascina insieme astronomi e il pubblico tanto quanto gli esopianeti.
Qual'è il loro aspetto? Possiamo respirare lì? Possono ospitare vita?
La risposta a queste domande richiede la rilevazione e lo studio delle sottili atmosfere di questi oggetti lontani.
L'atmosfera di un esopianeta può rivelare una moltitudine di informazioni.
Determinando la composizione e lo spessore di un'atmosfera,
gli astronomi possono derivare molte altre caratteristiche come la temperatura del pianeta,
la pressione dell'aria, e se il pianeta è idoneo per la vita o meno.
Ma studiare le atmosfere degli esopianeti non è un lavoro facile.
I pianeti non emettono luce propria e sono piccoli se comparati alla stella che li ospita.
L'unico modo per studiare le atmosfere degli esopianeti è monitorare la luce della loro stella
quando l'esopianeta passa tra la Terra e la stella - in quello che si chiama transito.
Durante il transito una piccola frazione di luce della stella passa attraverso l'atmosfera del pianeta
e interagisce con gli elementi chimici presenti.
Ogni atomo e molecola presenti nell'atmosfera assorbono la luce a lunghezze d'onda specifiche,
mentre lasciano passare le altre.
Osservando la luce di una stella durante un transito
gli astronomi possono trovare le impronte digitali dell'atmosfera esoplanetaria nello spettro della stella.
Ogni elemento crea delle linee scure distintive - le linee di assorbimento - nello spettro.
E sono queste linee ad agire come impronte digitali rivelando di cosa è fatta l'atmosfera.
Inoltre, più è forte la linea, più sarà abbondante il corrispondente elemento nell'atmosfera.
Ma anche la linea più forte del più abbondante elemento è incredibilmente debole e difficile da rivelare:
solo una minima frazione della luce della stella interagisce con l'atmosfera dell'esopianeta.
Hubble è uno dei pochi telescopi sufficientemente potenti da poter studiare le atmosfere degli esopianeti.
Inoltre possiede gli strumenti per raccogliere spettri dall'ultravioletto, attraverso l'ottico, fino al vicino infrarosso.
Questo è cruciale per caratterizzare appieno le atmosfere.
Nonostante le capacità di Hubble,
le analisi delle atmosfere esoplanetarie spingono comunque la strumentazione di Hubble ai suoi limiti.
Il telescopio può rilevare solo le più forti linee di un'atmosfera in un dato spettro.
Questo è abbastanza per darci un'idea della composizione dell'atmosfera e dell'aspetto del pianeta,
ma non è per rivelare i dettagli più sottili.
Mentre Hubble continuerà i suoi studi e aiuterà ad avanzare la nostra comprensione delle atmosfere planetarie,
gli astronomi necessitano di strumenti più grandi e più sensibili
in grado di rilevare le più deboli tracce negli spettri atmosferici:
l'imminente NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope ci darà proprio questo.
Transcritto da ESO; Tradotto da Nicola Gaspari.