Come gli astronomi trovano gli esopianeti e giudicano quali potrebbero sostenere la vita

La conferma di un pianeta intorno a una stella lontana richiede quasi sempre prove indirette, perché il bagliore della stella copre la luce propria fioca del pianeta. La divisione scientifica della NASA elenca quattro principali tecniche di rilevamento attualmente in uso: il metodo del transito, la velocità radiale, la lente gravitazionale microgravitazionale e l'imaging diretto, ognuna adatta a diversi tipi di pianeti e distanze.

Quattro modi per individuare un pianeta che non puoi vedere

Il metodo del transito ricerca una piccola diminuzione regolare della luminosità di una stella quando un pianeta passa di fronte ad essa. Il Telescopio Spaziale Kepler della NASA, operativo dal 2009 al 2018, ha osservato circa 150.000 stelle in una zona del cielo per quattro anni utilizzando questa tecnica; il Satellite di Indagine dei Pianeti in Transito della NASA (TESS) ha continuato l'approccio dal suo lancio nel 2018 e, a inizio ottobre 2026, ha contribuito a più di 1.000 pianeti confermati, secondo l'Archivio dei Pianeti Extrasolari della NASA mantenuto da IPAC del Caltech.

La velocità radiale, a volte chiamata metodo del wobble, misura i minuscoli spostamenti nello spettro luminoso di una stella causati dal traino gravitazionale di un pianeta in orbita. La NASA nota che questa tecnica ha rivelato il primo pianeta extrasolare confermato attorno a una stella simile al Sole, 51 Pegasi b, nel 1995.

La lente gravitazionale microgravitazionale si basa sulla previsione di Einstein che la gravità piega la luce: quando una stella con un pianeta passa di fronte a una stella di sfondo più lontana, il sistema in primo piano amplifica brevemente la luce della stella di sfondo in un modello caratteristico. Il pianificato Telescopio Spaziale Nancy Grace Roman della NASA è progettato per utilizzare questo metodo per trovare pianeti lontani dalle loro stelle.

L'imaging diretto cattura la luce dal pianeta stesso piuttosto che dedurre la sua presenza dagli effetti sulla luce stellare. Funziona principalmente per giovani giganti gassosi autoluminosi lontani dalle loro stelle; la NASA cita l'immagine diretta del Telescopio Spaziale James Webb di HIP 65426 b su diverse lunghezze d'onda infrarosse come un esempio recente.

Zona abitabile: necessaria, ma non sufficiente

Una volta confermato un pianeta, i ricercatori controllano se si trova nella zona abitabile della sua stella, la gamma di distanze orbitali in cui le temperature superficiali potrebbero consentire l'acqua liquida, data la giusta pressione atmosferica. La NASA descrive questo come variabile per stella: le stelle più calde hanno zone abitative più ampie e più distanti, mentre le piccole, deboli stelle nane rosse hanno zone strette vicine.

Essere nella zona abitabile non garantisce l'abitabilità. La NASA indica TRAPPIST-1, un sistema di nana rossa con sette pianeti rocciosi delle dimensioni della Terra, diversi all'interno della sua zona abitabile; le osservazioni del Telescopio Spaziale James Webb tuttavia indicano che TRAPPIST-1 d sembra non avere un'atmosfera rilevabile, che i materiali della NASA stessa citano come prova che la posizione da sola non è sufficiente. Anche il tipo di stella importa: la NASA nota che i pianeti intorno ai nani rossi di tipo M, le stelle più comuni nella galassia, affrontano radiazioni X e ultraviolette elevate che possono spellare le atmosfere, mentre le stelle di tipo K sono considerate da alcuni ricercatori per offrire condizioni più longeve e stabili.

Lettura delle atmosfere: il problema della biosignatura

Per i pianeti che transitano la loro stella, gli astronomi possono utilizzare la spettroscopia di trasmissione: la luce stellare filtrata attraverso l'atmosfera del pianeta durante un transito viene assorbita a lunghezze d'onda specifiche da gas specifici, producendo uno schema spettrale che i ricercatori confrontano con un codice a barre.

Il pianeta sub-Nettuno K2-18b illustra quanto contestati possono essere questi letture. Un team guidato da Nikku Madhusudhan presso l'Università di Cambridge ha riportato per la prima volta nel 2023 un debole, basso segnale di confidenza di solfuro di dimetile (DMS) — un gas prodotto principalmente da vita marina sulla Terra — utilizzando gli strumenti NIRISS e NIRSpec di Webb, secondo EarthSky. Nel 2025, lo stesso team ha riportato un segnale statisticamente più forte di DMS o il composto correlato disolfuro di dimetile, utilizzando lo strumento MIRI di Webb, che copre un intervallo di lunghezze d'onda diverso dalle osservazioni precedenti, secondo EarthSky.

L'affermazione ha attirato una rapida controbattuta. L'astrofisico planetario Sarah Hörst e i ricercatori di esopianeti Chris Lintott e Ryan MacDonald hanno sostenuto che il DMS può formarsi attraverso la chimica non biologica e che una singola molecola non può stabilire la vita, ha riportato EarthSky. Madhusudhan stesso ha detto che i ricercatori devono rimanere "profondamente scettici" dei loro risultati, secondo EarthSky.

Cosa viene dopo

La missione PLATO dell'Agenzia Spaziale Europea, costruita con i contributi del centro nazionale di ricerca aerospaziale tedesco DLR, è programmata per lanciarsi alla fine del 2026 su un razzo Ariane 6 a un punto di Lagrange Sole-Terra a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra. PLATO utilizzerà 26 telecamere per monitorare almeno 200.000 stelle per pianeti terrestri in transito attorno a stelle simili al Sole, specificamente mirando a mondi delle dimensioni della Terra nelle loro zone abitative, secondo il DLR.

Al 8 ottobre 2026, l'Archivio dei Pianeti Extrasolari della NASA elencava 6.445 esopianeti confermati; l'aggiornamento di quella settimana ha anche segnato il punto in cui i dati della sola missione TESS della NASA hanno contribuito a oltre 1.000 pianeti confermati, secondo l'archivio mantenuto da IPAC del Caltech.