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Se la Terra fosse un pianeta extrasolare, apparirebbe come un mondo abitabile?

Negli ultimi anni, la ricerca di pianeti extrasolari potenzialmente abitabili ha fatto passi da gigante ma non abbastanza. Siamo in grado di scoprire mondi simili alla Terra, nella zona abitabile della loro stella, dove l'acqua liquida potrebbe esistere ma i nostri strumenti non sono abbastanza potenti da confermare la presenza di vita.

La Terra e la Luna visti dalla sonda della NASA LCROSS

Credit: NASA Ames

Negli ultimi anni, la ricerca di pianeti extrasolari potenzialmente abitabili ha fatto passi da gigante ma non abbastanza. Siamo in grado di scoprire mondi simili alla Terra, nella zona abitabile della loro stella, dove l'acqua liquida potrebbe esistere ma i nostri strumenti non sono abbastanza potenti da confermare la presenza di vita.

Un ottimo spunto per migliorare le nostre conoscenze è proprio la Terra, che di fatto, ad oggi, è l'unico pianeta confermato abitabile ed abitato.
Bisognerà guardarlo da lontano, come fosse un pianeta extraterrestre, per cercare le firme rilevatrici di vita in atmosfera e negli oceani.

Il team della missione della NASA Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) ha avuto un po' di tempo per approfondire l'argomento nella fase estesa del programma. Così, invece, di continuare a studiare la Luna, il loro target era diventato la Terra.

"La sonda LCROSS ha osservato la Terra e ha rilasciato dati sull'ozono nell'atmosfera terrestre e anche sull'acqua liquida", ha detto il ricercatore Tyler Robinson, post-dottorato presso il NASA Ames Research Center di Mountain View, in California. "Abbiamo usato questo metodo anche per mettere a punto le simulazioni su come apparirebbe una Terra lontana".

Il loro studio "Detection of Ocean Glint and Ozone Absorption Using LCROSS Earth Observations" è ora disponibile in pre-pubblicazione su Arxiv ed è stato accettato dalla rivista Astrophysical Journal.
Ne ha parlato il sito astrobio.net.

The Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) observed the distant Earth on three occasions in 2009. These data span a range of phase angles, including a rare crescent phase view. For each epoch, the satellite acquired near-infrared and mid-infrared full-disk images, and partial-disk spectra at 0.26-0.65 μm (λ/Δλ ~ 500) and 1.17-2.48 μm (λ/Δλ ~ 50). Spectra show strong absorption features due to water vapor and ozone, which is a biosignature gas. We perform a significant recalibration of the UV-visible spectra and provide the first comparison of high-resolution visible Earth spectra to the NASA Astrobiology Institute's Virtual Planetary Laboratory three-dimensional spectral Earth model. We find good agreement with the observations, reproducing the absolute brightness and dynamic range at all wavelengths for all observation epochs, thus validating the model to within the ~10% data calibration uncertainty. Data-model comparisons reveal a strong ocean glint signature in the crescent phase data set, which is well matched by our model predictions throughout the observed wavelength range. This provides the first observational test of a technique that could be used to determine exoplanet habitability from disk-integrated observations at visible and near-infrared wavelengths, where the glint signal is strongest. We examine the detection of the ozone 255 nm Hartley and 400-700 nm Chappuis bands. While the Hartley band is the strongest ozone feature in Earth's spectrum, false positives for its detection could exist. Finally, we discuss the implications of these findings for future exoplanet characterization missions.

LCROSS, il cui obiettivo primario era cercare tracce di acqua sul nostro satellite, terminò la sua missione nel 2009, schiantandosi contro la superficie della Luna, nel cratere Cabeus vicino al polo sud.
Circa un decennio prima, la missione della NASA Lunar Prospector aveva trovato accenni di idrogeno nei crateri dei poli lunari, nelle zone permanentemente in ombra.
LCROSS aveva seguito a queste ricerche e nel momento dell'impatto, osservazioni supplementari con altri veicoli spaziali e strumenti, come quelle della sonda della NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), confermarono la presenza d'acqua nel cratere.

La missione, quindi, era stata un successo, trovando le evidenze della presenza di acqua sulla Luna.
Ma la domanda era: LCROSS sarebbe riuscita a rilevare anche l'acqua presente sulla Terra?
Gli scienziati erano curiosi, soprattutto considerando che i nostri oceani creano una forte riflessione a specchio, tanto da far apparire la Terra come una falce dal punto di vista della Luna (immagine in apertura).

La sonda eseguì, perciò, tre sessioni di osservazione nel 2009, nonostante non fosse stata progettata per osservare un pianeta da quella distanza.

I risultati mostrarono che, non solo LCROSS era riuscita a vedere il riflesso dei mari ma i dati erano anche molto diversi da quelli che ci si aspettava.

"Ho trovato il fatto che avesse rilevato il riflesso sorprendente per due motivi", spiega Robinson.
"Il riflesso osservato dalla navicella era in disaccordo con alcune osservazioni effettuate da terra".
Alcuni ricercatori, infatti, avevano cercato di prevedere il luccichio terrestre osservando la Luna, durante la sua prima ed ultima fase, studiando la luce cinerea, ossia la luce del Sole, che riflessa dalla Terra, illumina la porzione in ombra della Luna. Ma queste osservazioni avevano predetto una riflessione molto più forte rispetto a quella rilevata dalla squadra LCROSS.

Altra sorpresa è stata studiare lo spettro del bagliore: la riflessione non ha risposto allo stesso modo ma era molto più debole in alcune lunghezze d'onda, come filtrata da qualche fenomeno atmosferico.

"Inoltre, la Terra in fase crescente, grazie al mare, può essere due volte più brillante. Questo potrebbe essere un effetto significativo se stiamo guardando un pianeta extrasolare", ha aggiunto Robinson.

Un indizio sicuramente interessante ma l'autore avverte che, se notassimo questo comportamento in un mondo alieno, non significherebbe automaticamente che il luccichio arrivi da grosse masse d'acqua liquida.
"Ci potrebbero essere altre spiegazioni", sottolinea, come le nuvole o le regioni polari coperte da calotte ghiacciate.

Ma a questo dato, si potrebbero aggiungere altri indicatori di vita, come l'ozono:
"L'ozono è un potenziale indicatore chiave della vita ed appare maggiormente nelle osservazioni ultraviolette della Terra", ha detto. "Allora, i telescopi futuri potrebbero usare le lunghezze d'onda ultraviolette per individuare più facilmente i gas di biosignature".

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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