Conosciamo più di 4000 esopianeti e nel caso di alcuni giganti gassosi, sappiamo di cosa sono composte le loro atmosfere. Caratterizzare le atmosfere è uno degli obiettivi che si perseguiranno con i grandi telescopi in costruzione allo scopo di identificare possibili biomarcatori, cioè le firme spettroscopiche che denunciano la presenza di eventuali forme di vita.
Per tale compito è importante affinare la tecnica e avere un modello di riferimento da confrontare, per cui è fondamentale sapere come sarebbe l’atmosfera terrestre se la osservassimo da lontano, come se fosse un esopianeta.
Per ottenere questo risultato, non è necessario spedire una sonda molto lontano: basta studiare l’atmosfera terrestre durante un’eclissi lunare. Questo fenomeno consente di avere varie informazioni sullo stato complessivo della nostra atmosfera, da cui dipende anche la colorazione rossastra durante la fase totale, poiché si comporta come un filtro sulla luce solare.
Allora, si può sfruttare tale circostanza per prendere spettri della superficie lunare prima e durante l’eclissi. Dal confronto, mediante sottrazione, si potrà stabilire la presenza di certe sostanze ed è quello che si farà con gli esopianeti che transitano davanti alla loro stella ospite, per ricavare lo spettro di trasmissione della loro atmosfera.
Questa tecnica è stata messa alla prova in varie circostanze, tra cui l’eclissi totale del 21 gennaio 2019 (vedi foto di G. Donatiello), quando è stato preso uno spettro di trasmissione della Terra dallo spazio, in modo da eludere i suoi stessi assorbimenti. È stato usato il Telescopio Spaziale Hubble e il suo strumento Stis, con cui si è potuta analizzare la regione ultravioletta dello spettro di trasmissione terrestre, dove l’ozono, considerato un importante biomarcatore, lascia una firma ben definita. Questa osservazione è possibile solo dallo spazio perché, proprio grazie allo spesso strato di ozono, abbiamo un efficace filtro protettivo dai raggi UV.
Un gruppo di studiosi, guidato da Alison Youngblood, ha così sfruttato l’eclissi del 2019 per ottenere uno spettro di trasmissione della Terra nella regione ultravioletta. Purtroppo, nonostante l’applicazione di tutti i metodi calibrazione per ottenere un segnale il più “pulito” possibile, la firma dell’ozono atmosferico non è stata rivelata.
Gli autori commentano quest’apparente insuccesso discutendo sulle circostanze dell’osservazione, svolta con puntamenti ad angoli diversi rispetto la superficie lunare e non propriamente ottimali allo scopo. Per questa ragione ritenteranno in una futura eclissi totale.
Queste prove dimostrano quanto sia difficile la ricerca della vita (se non ci riusciamo sulla Terra…) e sono comunque un allenamento per le osservazioni che si eseguiranno con i grandi telescopi futuri, tra cui il James Webb Space Telescope, che potranno studiare in dettaglio le atmosfere degli esopianeti rocciosi.
Studiare la Terra al pari di un esopianeta permette di pianificare queste delicatissime osservazioni da cui potrebbe arrivare la risposta a una delle domande più antiche, cioè se ci sia vita su altri mondi.
