PLATO: Occhi sul Cosmo a Caccia di Nuove Terre

Avete mai alzato gli occhi al cielo notturno chiedendovi se là fuori, tra quelle miriadi di stelle, ci fosse un’altra Terra? Un pianeta simile al nostro, magari nella cosiddetta “zona abitabile”, quella regione magica dove l’acqua potrebbe scorrere liquida in superficie? Beh, preparatevi, perché sto per raccontarvi di una missione spaziale che sta per dare una scossa incredibile proprio a questa ricerca: si chiama PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), ed è una delle avventure più affascinanti dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA).

Un Cacciatore di Mondi Lontani

Immaginate un detective cosmico, armato non di lente d’ingrandimento, ma di ben 26 occhi potentissimi (telecamere, per la precisione!) puntati verso le stelle. L’obiettivo principale di PLATO è scovare pianeti extrasolari, specialmente quelli piccoli, rocciosi, magari grandi quanto la nostra Terra o poco più (fino a 2 volte il raggio terrestre), che orbitano attorno a stelle simili al nostro Sole e relativamente brillanti (magnitudine inferiore a 11). Perché brillanti? Perché questo ci permetterà, con l’aiuto di osservazioni da terra, di fare qualcosa di straordinario: non solo misurare il loro raggio con una precisione pazzesca (fino al 3-5%!), ma anche la loro massa (con un’accuratezza del 10%)!

Pensateci: raggio e massa insieme ci danno la densità media di un pianeta. È un po’ come pesarli e misurarli per capire di cosa sono fatti. Sono mondi rocciosi come la Terra o Marte? O magari mini-Nettuno con dense atmosfere? PLATO ci aiuterà a capirlo, fornendoci un catalogo vastissimo di questi piccoli mondi, spingendosi anche a periodi orbitali più lunghi, quelli che finora sono stati più difficili da esplorare.

Ascoltare il Cuore delle Stelle: L’Asterosismologia

Ma PLATO non si limita a “vedere” i pianeti. Fa anche qualcosa di ancora più affascinante: “ascolta” le stelle stesse! Sì, avete capito bene. Utilizzando una tecnica chiamata asterosismologia, PLATO studierà le minuscole variazioni di luminosità delle stelle causate dalle loro vibrazioni interne, un po’ come un sismologo studia i terremoti per capire l’interno della Terra, o un medico ascolta il battito del cuore.

Queste “vibrazioni stellari” sono una miniera d’oro di informazioni. Ci permettono di determinare con altissima precisione le proprietà fondamentali delle stelle: la loro massa, il loro raggio, e soprattutto, la loro età! Conoscere l’età della stella ospite è cruciale per capire l’evoluzione del pianeta che le orbita attorno. Quando si è formato? Ha avuto tempo di sviluppare un’atmosfera? È in una fase “tranquilla” della sua vita? PLATO punta a darci l’età delle stelle con una precisione del 10%, un risultato incredibile che rivoluzionerà la nostra comprensione dell’evoluzione stellare e planetaria.

Le Grandi Domande a Cui PLATO Cercherà Risposta

Questa missione non è solo tecnologia avanzata, è guidata da domande fondamentali che l’umanità si pone da secoli:

• Come si formano e si evolvono i pianeti e i sistemi planetari? PLATO ci darà un campione enorme e ben caratterizzato per testare le nostre teorie.
• Il nostro Sistema Solare è speciale o ce ne sono altri simili? Potremo finalmente fare confronti significativi.
• Esistono pianeti potenzialmente abitabili? PLATO cercherà specificamente pianeti rocciosi nella zona abitabile di stelle simili al Sole, dandoci una stima di quanti ce ne siano ((eta_text{Earth})).
• Qual è la struttura interna tipica dei pianeti terrestri e dei mini-Nettuno? La combinazione di raggio, massa ed età ci darà indizi preziosi.
• Come interagiscono i pianeti con le loro stelle? Studieremo l’attività magnetica delle stelle ospiti e come influenza i pianeti.

Uno Sguardo allo Strumento e alla Missione

Come fa PLATO a fare tutto questo? Il cuore pulsante sono le sue 26 telecamere, ciascuna con un’apertura di 12 cm. Ventiquattro di queste (le “Normal Cameras” o N-Cam) osserveranno in luce bianca per ottenere curve di luce ultra-precise. Le altre due (le “Fast Cameras” o F-Cam), oltre a contribuire alla scienza, avranno un ruolo nel sistema di puntamento fine del satellite e osserveranno in bande di colore specifiche (rosso e blu), fornendo informazioni aggiuntive.

La strategia osservativa è pensata per massimizzare la scoperta di pianeti con periodi orbitali lunghi. PLATO osserverà grandi porzioni di cielo per periodi prolungati, almeno due anni per campo, con una durata nominale della missione di 4 anni (ma con consumabili a bordo per durare potenzialmente fino a 8.5 anni!). Il lancio è previsto per la fine del 2026, con destinazione l’orbita attorno al punto Lagrangiano L2, un punto di osservazione privilegiato a 1.5 milioni di km dalla Terra.

PLATO vs. Gli Altri: Un Gioco di Squadra Cosmico

Forse vi starete chiedendo: ma non ci sono già state missioni come Kepler e TESS? Certo! E hanno fatto scoperte rivoluzionarie. Ma PLATO è diverso. Mentre Kepler ha osservato stelle per lo più deboli e lontane, e TESS è un campione nello scovare pianeti vicinissimi alle loro stelle (con periodi orbitali brevi) ma su quasi tutto il cielo, PLATO si concentra su stelle brillanti (più facili da studiare da terra per misurare la massa dei pianeti) e su periodi orbitali più lunghi, inclusa la zona abitabile di stelle simili al Sole.

PLATO, quindi, non sostituisce, ma completa il quadro. Ci darà accesso a una popolazione di pianeti – quelli piccoli e temperati attorno a stelle brillanti – che finora è rimasta in gran parte inesplorata. Penserete a PLATO come lo specialista che, dopo una ricognizione generale, va a studiare nel dettaglio i casi più promettenti e difficili da raggiungere. E lavorerà in sinergia con altri giganti come il James Webb Space Telescope (JWST) e la futura missione ARIEL (anch’essa dell’ESA), che potranno studiare le atmosfere dei pianeti più interessanti scoperti da PLATO.

Un Tesoro di Dati per Tutti

Una delle cose più belle di PLATO è che i suoi dati saranno una risorsa incredibile per l’intera comunità scientifica. Oltre ai dati principali sui pianeti e le stelle (il “core science”), ci sarà un vasto programma per “Guest Observers” (GO), che permetterà a scienziati di tutto il mondo di proporre osservazioni per studiare una miriade di altri fenomeni: stelle variabili, ammassi stellari, binarie, galassie lontane, eventi transienti… PLATO non sarà solo un cacciatore di pianeti, ma un vero e proprio osservatorio spaziale multifunzionale!

I dati verranno processati a terra da un complesso sistema (il Science Ground Segment) che coinvolge centri in tutta Europa, per estrarre le curve di luce, identificare i candidati pianeti, analizzare le oscillazioni stellari e combinare il tutto con le osservazioni da terra. I risultati finali, inclusi i parametri dei pianeti confermati (il “PLATO Catalogue”), saranno resi pubblici, pronti per essere studiati e interpretati da chiunque.

L’Importanza dell’Età e della Composizione

Torniamo un attimo sulla questione dell’età. Perché è così importante? Perché l’evoluzione è la chiave. Capire come le proprietà dei pianeti (dimensioni, atmosfera, forse anche abitabilità) cambiano nel tempo è fondamentale. PLATO ci darà per la prima volta un campione statisticamente significativo di pianeti con età ben determinate grazie all’asterosismologia. Potremo finalmente studiare l’evoluzione planetaria su larga scala!

E la composizione? Combinando raggio e massa, otteniamo la densità. Questo ci dà un primo, fondamentale indizio sulla natura del pianeta. Ma c’è di più. Conoscere la composizione chimica della stella ospite (ad esempio, la sua metallicità) può darci indizi sulla composizione iniziale del pianeta stesso, anche se la storia evolutiva può poi modificarla. PLATO, fornendo dati precisi su pianeti attorno a stelle ben caratterizzate (anche grazie a survey spettroscopiche da terra), aprirà nuove finestre sulla “paleontologia planetaria”.

Ad esempio, la famosa “valle dei raggi” (radius valley), una scarsità di pianeti con raggi attorno a 1.8 raggi terrestri scoperta da Kepler, si pensa sia dovuta a processi come la fotoevaporazione atmosferica. PLATO, osservando pianeti a periodi orbitali più lunghi, ci dirà se e come questa valle si estende a distanze maggiori dalla stella, fornendo test cruciali per le teorie di formazione ed evoluzione planetaria.

Verso il Lancio e Oltre

La costruzione di PLATO è in pieno svolgimento. Le telecamere stanno uscendo dalla produzione di serie, il satellite sta prendendo forma. La comunità scientifica è in fermento, preparando gli strumenti software e le strategie per analizzare la valanga di dati che arriverà. Il 2026 sembra lontano, ma nel mondo delle missioni spaziali è dietro l’angolo.

PLATO è più di un telescopio, è una promessa. La promessa di trovare e caratterizzare centinaia, forse migliaia, di nuovi mondi. La promessa di capire meglio come le stelle vivono e muoiono, e come questo influenzi i pianeti che le circondano. La promessa di avvicinarci a rispondere a una delle domande più profonde: siamo soli nell’universo? Io non vedo l’ora di scoprirlo insieme a PLATO. E voi?

Fonte: Springer