L'astrobiologo dell'Università di Washington Rory Barnes ha creato un software che simula molteplici aspetti dell'evoluzione planetaria nel corso di miliardi di anni, con l'obiettivo di trovare e studiare mondi potenzialmente abitabili.

Barnes, un assistente professore di astrobiologia UW, astronomia e scienza dei dati, rilasciato la prima versione di VPlanet, il suo simulatore di pianeta virtuale, in agosto. Lui e i suoi coautori lo hanno descritto in un articolo accettato per la pubblicazione nel Atti della Società Astronomica del Pacifico .

"Collega diversi processi fisici insieme in modo coerente, " Egli ha detto, "in modo che gli effetti o i fenomeni che si verificano in qualche parte di un sistema planetario siano tracciati in tutto il sistema. E alla fine la speranza è, Certo, per determinare se un pianeta è in grado di supportare la vita o meno."

La missione di VPlanet è triplice, Scrivono Barnes e i coautori. Il software può:

• simulare esopianeti appena scoperti per valutare il loro potenziale di possedere acqua liquida superficiale, che è una chiave per la vita sulla Terra e indica che il mondo è un obiettivo praticabile nella ricerca della vita oltre la Terra
• modellare diversi sistemi planetari e stellari indipendentemente dalla potenziale abitabilità, per conoscere le loro proprietà e la storia, e
• abilitare una scienza trasparente e aperta che contribuisca alla ricerca della vita nell'universo

La prima versione include moduli per l'evoluzione interna e magnetica dei pianeti terrestri, clima, fuga atmosferica, forze di marea, evoluzione orbitale, effetti rotazionali, evoluzione stellare, pianeti orbitanti stelle binarie e le perturbazioni gravitazionali da stelle di passaggio.

È progettato per una facile crescita. I colleghi ricercatori possono scrivere nuovi moduli fisici "e quasi collegarli e riprodurli direttamente, " ha affermato Barnes. VPLanet può anche essere utilizzato per integrare strumenti più sofisticati come gli algoritmi di apprendimento automatico.

Una parte importante del processo, Egli ha detto, è la convalida, o verificando modelli fisici rispetto a osservazioni precedenti effettive o risultati passati, per confermare che funzionino correttamente man mano che il sistema si espande.

"Quindi fondamentalmente colleghiamo i moduli in un'area centrale nel codice che può modellare tutti i membri di un sistema planetario per tutta la sua storia, " ha detto Barnes.

E sebbene la ricerca di pianeti potenzialmente abitabili sia di importanza centrale, VPlanet può essere utilizzato per richieste più generali sui sistemi planetari.

"Oggi osserviamo i pianeti, ma hanno miliardi di anni, " ha detto. Questo è uno strumento che ci permette di chiederci:'Come evolvono le varie proprietà di un sistema planetario nel tempo?'"

La storia del progetto risale a quasi un decennio a un incontro di astronomi di Seattle chiamato "Revisiting the Habitable Zone" convocato da Victoria Meadows, ricercatore principale del Laboratorio Planetario Virtuale basato su UW, con Barnes. La zona abitabile è la fascia di spazio attorno a una stella che consente ai pianeti rocciosi orbitanti di essere abbastanza temperati da avere acqua liquida sulla loro superficie, dare una possibilità alla vita.

Hanno riconosciuto in quel momento, Barnes ha detto, che sapere se un pianeta si trova all'interno della zona abitabile della sua stella semplicemente non è un'informazione sufficiente:"Quindi da questo incontro abbiamo identificato tutta una serie di processi fisici che possono influire sulla capacità di un pianeta di sostenere e trattenere l'acqua".

Barnes ha discusso di VPLanet e ha presentato un tutorial sul suo utilizzo alla recente conferenza mondiale di astrobiologia AbSciCon19, tenutosi a Seattle.

La ricerca è stata effettuata tramite il Virtual Planetary Laboratory e il codice sorgente è disponibile online.