Quando si tratta di visualizzare direttamente esopianeti simili alla Terra in orbita attorno a stelle lontane, vedere non è sempre credere.

Un nuovo studio della Cornell ha scoperto che i telescopi di nuova generazione utilizzati per vedere gli esopianeti potrebbero confondere i pianeti simili alla Terra con altri tipi di pianeti nello stesso sistema solare.

Con i telescopi di oggi, i pianeti oscuri e lontani sono difficili da vedere contro il bagliore delle stelle che li ospitano, ma strumenti di nuova generazione come il telescopio spaziale romano Nancy Grace, attualmente in fase di sviluppo dalla NASA, sarà migliore nell'imaging di pianeti simili alla Terra, che orbitano intorno alle stelle alla giusta distanza per offrire condizioni ottimali per la vita.

"Una volta che avremo la capacità di visualizzare pianeti simili alla Terra, in realtà dovremo preoccuparci di confonderli con tipi di pianeti completamente diversi, " ha detto Dmitry Savransky, professore associato presso la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering (College of Engineering) e il Dipartimento di Astronomia (College of Arts and Sciences).

"I futuri telescopi che consentiranno queste osservazioni saranno così enormi, caro, e difficili da costruire e lanciare che non possiamo permetterci di sprecare un solo secondo di tempo su di loro, "Savransky ha detto, "motivo per cui è così importante pensare a tutti questi potenziali problemi in anticipo".

Usando il sistema solare della Terra come modello di un sistema stellare inesplorato, Savransky e Dean Keithly, dottorando in ingegneria meccanica e aerospaziale, calcolato che anche con le tecniche di imaging diretto e le maggiori capacità del futuro, telescopi ad alta potenza, esopianeti così diversi come Urano e la Terra potrebbero essere scambiati l'uno per l'altro.

La ricerca è stata pubblicata il 23 settembre in Lettere per riviste astrofisiche , e spiega in dettaglio come le misurazioni che stimano la separazione e la luminosità pianeta-stella possono causare "confusione del pianeta". La modellazione rileva che quando due pianeti condividono la stessa separazione e grandezza lungo le loro orbite, un pianeta può essere confuso con l'altro.

"Sto facendo la domanda, 'È possibile che Giove possa avere la stessa separazione e luminosità della Terra? Possiamo forse confondere queste due cose che abbiamo appena rilevato?' E la risposta è si, "Ha detto Keithly. "Un esopianeta abitabile simile alla Terra attorno a una stella in un diverso sistema solare potrebbe essere confuso con molti altri tipi di pianeti".

Keithly e Savransky, entrambi membri del Carl Sagan Institute di Cornell, hanno identificato 21 casi all'interno del loro modello di sistema solare in cui un singolo pianeta aveva la stessa separazione e luminosità apparente pianeta-stella di un altro pianeta. Utilizzando questi dati, è stato calcolato che un pianeta simile alla Terra potrebbe essere erroneamente identificato con un pianeta simile a Mercurio nel 36% dei sistemi solari generati casualmente; con un pianeta simile a Marte in circa il 43% dei sistemi solari generati casualmente; e con un pianeta simile a Venere in oltre il 72% dei sistemi solari generati casualmente.

In contrasto, confusione tra pianeti simili alla Terra e pianeti giganti gassosi simili a Nettuno, Saturno e Urano erano meno probabili, e potrebbe verificarsi nell'1-4% dei sistemi solari generati casualmente.

Confondere i pianeti l'uno con l'altro può essere un problema costoso e dispendioso in termini di tempo per i ricercatori. Un'ampia pianificazione e fondi vanno ad ogni utilizzo di un telescopio ad alta potenza, quindi la falsa identificazione di un esopianeta abitabile fa perdere tempo prezioso al telescopio. Con questo problema identificato, i ricercatori possono progettare sondaggi di missione a imaging diretto di esopianeti più efficienti. I ricercatori avvertono che ulteriori miglioramenti al contrasto dello strumento e agli angoli di lavoro interni potrebbero esacerbare il problema, e consigliare che le future missioni di imaging diretto degli esopianeti effettuino osservazioni multiple per differenziare in modo più accurato tra i pianeti.