Un telescopio gigante sulla Luna per rilevare gli esopianeti attraverso la loro magnetosfera?

È difficile fare radioastronomia sulla Terra, e diventa ogni giorno più difficile. La nostra dipendenza quotidiana dalla tecnologia radio rende le interferenze radio una sfida costante, anche in aree remote. E per alcune lunghezze d’onda anche l’atmosfera terrestre è un problema, assorbendo o disperdendo la luce radio in modo che i telescopi terrestri non possano osservare bene queste lunghezze d’onda. Per superare queste sfide, gli astronomi hanno proposto di mettere un radiotelescopio sul lato opposto della Luna:

Progetto proposto di un radiotelescopio in un cratere lunare. Credito: Saptarshi Bandyopadhyay

Senza atmosfera per assorbire la luce, la Luna offre una visione perfetta del cielo radiofonico. Anche il lato opposto della Luna è schermato da tutti i segnali radio della Terra. Se dovessimo costruire una parabola radio in un cratere lunare, simile al modo in cui Arecibo è stata costruita in una valle naturale, allora avremmo il radiotelescopio più sensibile mai costruito. Sarebbe così sensibile che potremmo usarlo per scoprire pianeti extrasolari.

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La maggior parte di ciò che sappiamo sugli esopianeti proviene dalla luce visibile, in genere quando un esopianeta passa davanti alla sua stella dal nostro punto di osservazione. Gli esopianeti possono anche essere luminosi agli infrarossi, quindi gli esopianeti che abbiamo osservato direttamente sono visti alla luce a infrarossi. Ma ci sono momenti in cui un esopianeta può emettere luce radio. Giove, ad esempio, è abbastanza luminoso in radio a causa del suo forte campo magnetico e dell’intensa aurora. Alcuni grandi esopianeti e nane brune hanno un’aurora abbastanza forte da poter vedere il loro bagliore radio dalla Terra.

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Simulazione dell’aurora su un pianeta extrasolare. Credito: Anthony Sciola

Gli esopianeti delle dimensioni della Terra probabilmente non sono abbastanza luminosi nelle lunghezze d’onda radio per vedere dalla Terra, ma sarebbero visibili da un radiotelescopio lunare? La risposta a questa domanda è stata recentemente pubblicata su The Astrophysical Journal . In questo studio, il team ha simulato gli effetti della magnetosfera di un pianeta sulla luce radio che emette, in particolare l’aurora prodotta durante i periodi attivi della stella del pianeta. Una delle cose che hanno scoperto è che mentre le aurore luminose visibili tendono a raggrupparsi ai poli magnetici di un pianeta, le aurore radio si verificano più lontano dai poli e sono più diffuse. Le aurore radiofoniche accadono sulla Terra, ma non possiamo vederle perché la ionosfera terrestre assorbe la luce. La nostra ionosfera bloccherebbe anche qualsiasi aurora radio da esopianeti simili alla Terra. Ma un osservatorio lunare sarebbe in grado di vedere queste radio aurore, anche quando provengono dal lato oscuro del pianeta.

Sulla base delle simulazioni di questo studio, la forza e la stabilità della magnetosfera potrebbero essere determinate dalle osservazioni radio lunari. Ciò è particolarmente importante per gli esopianeti nella zona potenzialmente abitabile di una stella. La Terra è un paradiso per la vita perché ha un’atmosfera ricca, che è un risultato diretto della sua forte magnetosfera. Studiando le magnetosfere degli esopianeti, potremmo scoprire se anche loro hanno un’atmosfera ricca. La NASA sta attualmente studiando come costruire un radiotelescopio sulla Luna. Se sarà costruito nei prossimi decenni, potremmo finalmente vedere il bagliore dell’aurora di una Terra lontana.

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