La natura dei pianeti in orbita attorno a stelle in altri sistemi sarà al centro della quarta missione scientifica di classe media dell'ESA, da lanciare a metà 2028.

Ariel, la missione Large-survey Atmospheric Infrared Exoplanet Large-survey, è stato selezionato oggi dall'ESA come parte del suo piano Cosmic Vision.

La missione affronta uno dei temi chiave della Visione Cosmica:quali sono le condizioni per la formazione del pianeta e l'emergere della vita?

Sono già stati scoperti migliaia di esopianeti con una vasta gamma di masse, dimensioni e orbite, ma non c'è uno schema apparente che colleghi queste caratteristiche alla natura della stella madre. In particolare, c'è una lacuna nella nostra conoscenza di come la chimica del pianeta è legata all'ambiente in cui si è formato, o se il tipo di stella ospite guida la fisica e la chimica dell'evoluzione del pianeta.

Ariel affronterà domande fondamentali su come sono fatti gli esopianeti e su come si formano ed evolvono i sistemi planetari, studiando le atmosfere di centinaia di pianeti in orbita attorno a diversi tipi di stelle, consentendo di valutare la diversità delle proprietà sia dei singoli pianeti che all'interno delle popolazioni.

Le osservazioni di questi mondi forniranno approfondimenti sulle prime fasi della formazione planetaria e atmosferica, e la loro successiva evoluzione, contribuendo a sua volta a contestualizzare il nostro Sistema Solare.

"Ariel è un logico passo successivo nella scienza degli esopianeti, permettendoci di progredire su questioni scientifiche chiave riguardanti la loro formazione ed evoluzione, aiutandoci anche a capire il posto della Terra nell'Universo, "dice Gunther Hasinger, Direttore scientifico dell'ESA.

"Ariel consentirà agli scienziati europei di mantenere la competitività in questo campo dinamico. Si baserà sulle esperienze e sulle conoscenze acquisite dalle precedenti missioni sugli esopianeti".

La missione si concentrerà su pianeti caldi e caldi, che vanno dalle super-Terre ai giganti gassosi che orbitano vicino alle loro stelle madri, sfruttando le loro atmosfere ben miscelate per decifrare la loro composizione di massa.

Ariel misurerà le impronte chimiche delle atmosfere mentre il pianeta attraversa davanti alla sua stella ospite, osservando la quantità di oscuramento ad un livello di precisione di 10-100 parti per milione rispetto alla stella.

Oltre a rilevare i segni di ingredienti noti come il vapore acqueo, anidride carbonica e metano, sarà anche in grado di misurare composti metallici più esotici, mettendo il pianeta nel contesto dell'ambiente chimico della stella ospite.

Per un numero selezionato di pianeti, Ariel eseguirà anche un'indagine approfondita dei loro sistemi cloud e studierà le variazioni atmosferiche stagionali e giornaliere.

Il telescopio di classe metrica di Ariel opererà a lunghezze d'onda visibili e infrarosse. Sarà lanciato sul nuovo razzo Ariane 6 dell'ESA dallo spazioporto europeo di Kourou a metà del 2028. Opererà da un'orbita attorno al secondo punto di Lagrange, L2, 1,5 milioni di chilometri direttamente "dietro" la Terra vista dal Sole, in una missione iniziale di quattro anni.

A seguito della sua selezione da parte del Comitato del Programma Scientifico dell'ESA, la missione proseguirà in un'altra tornata di studio dettagliato della missione per definire il design del satellite. Ciò porterebbe all''adozione' della missione – attualmente prevista per il 2020 – a seguito della quale verrà selezionato un appaltatore industriale per realizzarla.

Ariel è stata scelta tra tre candidati, competere contro la missione di fisica del plasma spaziale Thor (Turbulence Heating ObserveR) e la missione di astrofisica ad alta energia Xipe (X-ray Imaging Polarimetry Explorer).