Le eclissi possono dirci molto sui pianeti lontani oltre il nostro sistema solare o sugli esopianeti. Da quando è stato rilevato il primo esopianeta nel 1992, gli astronomi hanno scoperto più di 5.600 mondi orbitanti attorno a stelle diverse dal Sole. Hanno utilizzato una varietà di potenti telescopi per osservarli.

Tuttavia, come nel caso dell'eclissi solare totale, c'è ancora un ruolo vitale da svolgere da parte degli astrofili, attraverso diversi progetti di citizen science ideati per assistere nelle osservazioni di questi mondi lontani.

Un'eclissi solare si verifica quando la Luna passa tra la Terra e il sole. Sebbene il sole sia 400 volte più grande della luna, è anche circa 400 volte più lontano. Questo è il motivo per cui sembra avere la stessa dimensione nel nostro cielo. Quando si verifica un'eclissi, la luna blocca a malapena il sole, lasciando una bella caratteristica chiamata "corona" (corona in latino) attorno al bordo.

Qualcosa di simile accade quando guardiamo verso una stella lontana con un pianeta. Se tutto sarà allineato correttamente, l’esopianeta passerà tra noi e la sua stella. Questo è chiamato transito. Tuttavia, poiché il pianeta è molto più piccolo della sua stella, e sono molto più vicini tra loro di quanto non lo siano noi, il pianeta sembrerà più piccolo della stella e non la bloccherà come accade con un'illuminazione solare totale. eclissi.

Queste stelle sono così distanti, anche con i nostri migliori telescopi, appaiono come un minuscolo punto luminoso. Quando si verifica un transito, quel piccolo punto luminoso si attenua leggermente per alcune ore, quindi ritorna alla normalità.

Se l’esopianeta ha un’atmosfera, parte della luce stellare verrà filtrata attraverso di essa prima di raggiungere il telescopio. La luce delle stelle può essere divisa in diversi colori, che ti dicono cosa c'è nell'atmosfera. Questo è chiamato spettro.

Ogni elemento ha un insieme specifico di colori che preferisce assorbire ed emettere. Ad esempio, i lampioni più vecchi avevano un caratteristico colore arancione, caratteristico del sodio, il metallo di cui erano riempiti quei lampioni. Se dividessimo la luce del lampione in uno spettro, vedremmo la firma del sodio.

Allo stesso modo, i composti chimici presenti nell'atmosfera del pianeta imprimono la loro firma sulla luce stellare che filtra attraverso di essi. Ciò consente agli astronomi di misurare cosa c'è nell'atmosfera esaminandone lo spettro.

L'atmosfera terrestre disperde la luce blu, facendo apparire il cielo blu e ciò che resta sembra rosso. La luce rossa rimanente è responsabile del colore rosso del sole quando sorge e tramonta e dell'effetto "luna di sangue", per cui la luna diventa rosso-arancione durante un'eclissi lunare (dove la Terra passa tra il sole e la luna). Se fossimo sulla Luna durante un evento del genere, potremmo usare la tecnica dello spettro per misurare l'atmosfera terrestre.

Il telescopio spaziale James Webb (JWST) della Nasa e il prossimo telescopio spaziale Ariel dell'Agenzia spaziale europea (Esa) sono tra gli unici strumenti sufficientemente sensibili da rilevare e misurare l'atmosfera di un esopianeta.

Caratterizzare e confrontare queste atmosfere può dirci molto su altri sistemi planetari. Fino agli anni ’90 avevamo un solo esempio:il sistema solare. Gli astronomi saranno anche alla ricerca di "biomarcatori" nelle atmosfere di quei pianeti.

I biomarcatori sono le potenziali firme chimiche della vita. Ad esempio, l'ossigeno costituisce poco più del 20% dell'atmosfera terrestre ed è prodotto dalle piante. Studiando potenziali biomarcatori nelle atmosfere degli esopianeti, gli astronomi potrebbero trovare prove dell'esistenza di vita aliena.

Tuttavia è probabile che vi sia un dibattito su alcuni di questi risultati. L'anno scorso, un team di astronomi ha annunciato timidi indizi sulla presenza di una sostanza chimica chiamata dimetilsolfuro nello spettro di un pianeta extrasolare chiamato K2-18b. Sulla Terra, questa sostanza chimica viene emessa dal plancton marino. Tuttavia, molti astronomi attendono ulteriori osservazioni di questo pianeta prima di trarre qualsiasi conclusione.

Una sfida rimanente nello studio degli esopianeti è l’incertezza nella tempistica delle eclissi o dei transiti. Le interazioni con altri pianeti e altri effetti possono far sì che l'orbita di un esopianeta cambi nel tempo. Se un transito è in ritardo, ciò potrebbe lasciare veicoli spaziali come JWST o Ariel in attesa che avvenga, sprecando un tempo di osservazione del telescopio molto limitato. Se un transito avviene in anticipo, il telescopio spaziale potrebbe non vederlo del tutto.

Exoplanet Watch ed ExoClock sono progetti di citizen science che consentono al pubblico di contribuire allo studio degli esopianeti. I partecipanti possono utilizzare piccoli telescopi che hanno a casa o controllare a distanza altri telescopi tramite Internet per osservare i transiti, quindi elaborare i risultati sui propri computer. Caricando questi risultati, possono aiutare JWST e Ariel a essere puntuali, mettendoli in grado di effettuare osservazioni che possono trasformare la nostra comprensione del cosmo.