Alla ricerca dei “salti” di luce
Per affrontare questa sfida, il team guidato da Zachary Burr ha utilizzato modelli tridimensionali realistici della Terra per simulare come il nostro pianeta apparirebbe a un osservatore lontano in nove diversi momenti della giornata, catturando il modo in cui i vari continenti e le diverse coperture nuvolose si alternano sotto lo sguardo del telescopio. Per analizzare questa mole di dati di riflettanza, i ricercatori hanno utilizzato un software molto avanzato chiamato ExoRel (Exoplanet Reflectance Retrieval), in grado di prendere lo spettro della luce riflessa dal pianeta e di ricavarne informazioni chimiche e fisiche, per esempio la composizione atmosferica o del suolo. Una delle innovazioni principali introdotte dagli scienziati nelle simulazioni è stata la funzione “a gradino” per modellizzare l’albedo superficiale, cioè il rapporto tra la luce riflessa dal pianeta e quella ricevuta (incidente). Il software, in particolare, è stato addestrato per individuare in modo specifico i salti di riflettività, come quello causato dalla presenza di vegetazione.
Oltre le interferenze
I risultati ottenuti suggeriscono che, anche in presenza di copertura nuvolosa irregolare, se almeno la metà della superficie del pianeta inquadrata dal telescopio è costituita da terre emerse, il “bordo rosso” rimane rilevabile. In altre parole, è possibile individuare quel “salto” di riflettività entro un margine di circa 70 nanometri, una risoluzione – spiegano gli esperti – sufficiente per distinguere le cause biologiche (le piante) da quelle minerali o non biologiche. Il segnale, inoltre, non si perde quando si simulano osservazioni su tempi lunghi (ore o giorni), come quelli necessari ai futuri telescopi per raccogliere abbastanza dati da mondi lontani. Insomma, l’impronta della vegetazione rimane “incisa” nella luce che il pianeta invia nello Spazio. Il software, invece, non funziona affatto bene se viene applicato a modelli troppo semplificati. Per cercare di spiegare le anomalie generate dalla presenza delle piante, infatti, il programma inventa, segnalando, per esempio, concentrazioni errate di gas.
Verso nuovi telescopi spaziali
La ricerca del Jpl e del Goddard Space Flight Center ha un grande valore sia teorico sia pratico. La Nasa, infatti, sta progettando l’Habitable Worlds Observatory (Hwo), il primo telescopio spaziale che avrà come principale obiettivo quello di osservare pianeti simili al nostro che orbitano attorno ad altre stelle alla ricerca di segni di vita extraterrestre. Sapere che il “bordo rosso della vegetazione” è un segnale che si conserva ed è rilevabile nonostante le possibili interferenze di un pianeta reale dà un riferimento essenziale agli astronomi: vederlo nello spettro luminoso di un mondo lontano darebbe finalmente una base concreta per pensare di non essere soli nell’Universo.
