Come il telescopio romano della NASA potrebbe aiutare a trovare pianeti simili alla Terra rilevando la polvere spaziale

Illustrazione che mostra come la polvere zodiacale disperda la luce solare, creando un bagliore che rende difficile vedere i pianeti da lontano. Credito: Goddard Space Flight Center della NASA

Un team di scienziati ha scoperto che il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA sarà in grado di misurare un tipo specifico di polvere spaziale disseminata in dozzine di zone abitabili dei sistemi planetari vicini o nelle regioni intorno alle stelle dove le temperature sono abbastanza miti che l’acqua liquida potrebbe accumularsi sui mondi. superfici. Scoprire quanto di questo materiale contengono questi sistemi aiuterebbe gli astronomi a saperne di più su come si formano i pianeti rocciosi e guiderebbe la ricerca di mondi abitabili tramite missioni future.

Nel nostro sistema solare, la polvere zodiacale – piccoli granelli rocciosi lasciati in gran parte dalle collisioni di asteroidi e comete che si sgretolano – si estende dal vicino Sole alla cintura di asteroidi tra Marte e Giove. Visto da lontano, è la cosa più luminosa del sistema solare dopo il Sole. In altri sistemi planetari si chiama polvere esozodiacale e crea una foschia che oscura la nostra visione dei pianeti perché disperde la luce dalla stella ospite.

“Se non troviamo gran parte di questa polvere attorno a una particolare stella, significa che le future missioni saranno in grado di vedere i potenziali pianeti in modo relativamente semplice”, ha affermato Ewan Douglas, assistente professore di astronomia presso l’Università dell’Arizona a Tucson e il principale autore di un articolo che descrive i risultati. “Ma se troviamo questo tipo di polvere, possiamo studiarla e imparare ogni genere di cose interessanti sulle sue sorgenti, come comete e asteroidi in questi sistemi, e l’influenza di pianeti invisibili sulla sua luminosità e distribuzione. È una vittoria… vincere per la scienza”.

La ricerca di polvere esozodiacale è solo un esempio dei promettenti potenziali usi scientifici del Coronagraph Instrument di Roman che potrebbe seguire la sua fase di dimostrazione tecnologica di 18 mesi. I risultati del team sono pubblicati nelle Pubblicazioni della Società Astronomica del Pacifico.

In che modo il romano della NASA potrebbe aiutare a trovare pianeti simili alla Terra esaminando la polvere spaziale

La foschia luminosa nel cielo in questa foto proviene dalla polvere zodiacale, minuscoli frammenti di detriti prodotti principalmente da asteroidi e comete. Questa polvere disperde la luce solare in modo così efficace che, vista da lontano, è la seconda cosa più luminosa del nostro sistema solare dopo solo il Sole. La polvere esozodiacale – lo stesso tipo di detriti in altri sistemi planetari – si rivela un interessante obiettivo di studio, ma presenta anche una barriera significativa alla ricerca di esopianeti. Roman misurerà la polvere esododiacale per guidare le future attività di caccia al pianeta e conoscere la formazione del pianeta. Credito: Ruslan Merzlyakov

Cenni di pianeti invisibili

Studiando la polvere esodica, gli astronomi possono trovare indizi su come sono gli altri sistemi planetari. La quantità di detriti suggerisce l’attività della cometa, poiché un numero maggiore di comete dovrebbe produrre più polvere. Vedere il modello di distribuzione della polvere potrebbe offrire suggerimenti sui pianeti in orbita, che potrebbero scolpire i detriti con la loro gravità e scavare percorsi attraverso il materiale.

“Nessuno sa molto della polvere esodica perché è così vicina alla sua stella ospite che di solito si perde nel bagliore, rendendola notoriamente difficile da osservare”, ha affermato Bertrand Mennesson, vice scienziato del progetto di Roman presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California e un coautore dell’articolo. “Non siamo sicuri di cosa troverà Roman in questi altri sistemi planetari, ma siamo entusiasti di avere finalmente un osservatorio attrezzato per esplorare questo aspetto delle loro zone abitabili”.

Roman potrebbe utilizzare il suo strumento coronagrafo per bloccare la luce di una stella ospite ed effettuare misurazioni sensibili della luce riflessa dalla polvere del sistema nello stesso tipo di luce che i nostri occhi possono vedere. I telescopi terrestri hanno difficoltà con tali osservazioni perché devono guardare attraverso l’atmosfera turbolenta della Terra. “È molto difficile bloccare una stella scintillante”, ha detto Douglas.

“Il coronagrafo romano è dotato di sensori speciali e specchi deformabili che misureranno e sottrarranno attivamente la luce delle stelle in tempo reale”, ha affermato John Debes, astronomo dello Space Telescope Science Institute di Baltimora e coautore dell’articolo. “Ciò aiuterà a fornire un livello di contrasto molto elevato, cento volte migliore rispetto alle offerte del coronografo passivo di Hubble, di cui abbiamo bisogno per individuare la polvere calda che orbita vicino alla stella ospite”.







Questa animazione rimpicciolisce il nostro sistema solare e mostra come la luce solare diffusa dalla polvere zodiacale sia più luminosa dei pianeti se vista da lontano. Lo stesso tipo di polvere in altri sistemi planetari, chiamata polvere esozodiacale, crea una foschia simile che rende difficile rilevare i mondi orbitanti. Credito: Goddard Space Flight Center della NASA

Un esploratore per le missioni future

Mentre altri osservatori, come il telescopio spaziale Hubble, hanno osservato dischi di detriti freddi lontani dalle loro stelle ospiti – più lontani dalle loro stelle di quanto Nettuno sia dal Sole – nessuno è stato in grado di fotografare la polvere calda nella regione della zona abitabile. Mentre i precedenti progetti della NASA hanno effettuato misurazioni preliminari della polvere esozodiacale in zone abitabili, le immagini di Roman saranno molto più sensibili, grazie al suo avanzato strumento Coronagraph ad alto contrasto e alla sua posizione stabile nello spazio. Orbitare a un milione di miglia dalla Terra attorno al Lagrange Point 2 (L2), invece che in un’orbita terrestre bassa come Hubble, significa che il nostro pianeta non presenterà un ambiente così impegnativo da cui fare queste osservazioni.

L’imaging dei detriti caldi più vicini alle stelle ospiti è importante perché è costituito da materiale diverso rispetto ai dischi di polvere esterni. Più vicino alla stella ospite, i granelli rocciosi dominano la polvere; più lontano, è in gran parte composto da grani ghiacciati. I detriti in ciascuna regione sono creati da processi diversi, quindi lo studio della chimica della polvere esodica offre informazioni che gli astronomi non possono ottenere osservando le regioni esterne attorno ad altre stelle.

“Cercando questa polvere, potremmo conoscere i processi che modellano i sistemi planetari fornendo al contempo informazioni importanti per missioni future che mirano a visualizzare i pianeti in zone abitabili”, ha affermato Debes. “Scoprindo quanta polvere esozodiacale è nel modo di possibili pianeti nei sistemi vicini, possiamo dire quanto grandi saranno i futuri telescopi per vedere attraverso di essa. Le osservazioni del Coronagraph romano potrebbero offrire un trampolino di lancio cruciale nella ricerca per gli analoghi della Terra.”


La missione romana della NASA potrebbe scattare la prima immagine di un mondo simile a Giove


Fornito dal Goddard Space Flight Center della NASA

Citazione: Come il telescopio romano della NASA potrebbe aiutare a trovare pianeti simili alla Terra rilevando la polvere spaziale (2022, 17 marzo) recuperato il 17 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-nasa-roman-telescope-earth-like -pianeti.html

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